人之所以成为万物之灵,有别于其它物种,是因为人类有极其复杂的大脑。人类大脑的结构和功能在很大程度上是由基因转录的时空表达决定的,但目前人们对于大脑发育过程中转录组图谱的时空变化了解甚少。针对该问题,华南理工大学医学院张小勤老师对人脑发育过程中一类重要的调控基因——长链非编码RNA(Long non-coding RNA, lncRNA)——的时空转录图谱进行了分析,研究成果发表在分子遗传学老牌期刊《Human Molecular Genetics》上(Hum Mol Genet. 2017 Aug 15;26(16):3202-3211)。
LncRNA转录图谱在人脑发育的不同阶段及脑区呈现出不同的表达状态
研究人员对来自16个脑区的1340份人脑标本(横跨胚胎早期到老年期)进行了lncRNA转录图谱分析。研究发现,在胎儿发育的过程中,lncRNA 的表达图谱经历了剧烈的变化,但是自出生到成年期的变化不是很大。研究还发现,lncRNA的表达图谱在不同脑区之间差别很大,在所研究的16个脑区中,小脑与大脑的各个区差别最大,说明小脑的独特的发育和功能特点。而皮质不同区域之间有高度的相似性,说明大脑皮质在功能上有协同和相似之处,支持了人脑皮质运用共同的组织和功能原则这一假说。因此,详细研究某一脑区域(例如:额叶皮质)为揭示整个大脑运行机制带来了希望。研究还进一步发现,很多时空变化的lncRNA与神经退行性疾病的基因形成共表达调控网络,暗示它们共同参与调控神经相关的生物学通路。这项研究提供了人脑发育过程中的lncRNA转录组动态变化图谱,将有助于理解人脑功能和疾病的分子机理。
《Human Molecular Genetics》是国际人类遗传学研究的优秀老牌期刊之一,是中科院二区期刊中的TOP期刊,2017年影响因子为5.34,本文的原文链接为https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28575308。医学院青年教师张小勤是本文的第一作者和共同通讯作者。
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