李川昀課題組揭示人特有基因的lncRNA起源機(jī)制閱讀次數(shù)：
近日，北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所李川昀課題組與何愛彬研究員合作，發(fā)現(xiàn)43例人特有的蛋白編碼基因。這些新基因以祖先長(zhǎng)非編碼RNA（lncRNA）為原料而逐步形成，可能已經(jīng)具備了人特有的生物學(xué)功能。題為“Emergence, Retention and Selection: A Trilogy of Origination for Functional De Novo Proteins from Ancestral LncRNAs in Primates” 的研究論文在《PLoS Genetics》雜志發(fā)表。
認(rèn)識(shí)人之所以為人的分子機(jī)制，特別是探究人類特有基因的起源規(guī)律，是當(dāng)代前沿科學(xué)問題。李川昀課題組長(zhǎng)期運(yùn)用恒河猴作為人類近緣模式動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)，以猴為視角探究人類演化。他們精細(xì)解讀了猴基因組與轉(zhuǎn)錄組，構(gòu)建了猴基因組學(xué)研究平臺(tái)--RhesusBase，并在國(guó)際上首次建立了蛋白與lncRNA的演化關(guān)系，形成了一個(gè)別具特色的研究方向?！?/p>
在前期工作積累的基礎(chǔ)上，本項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)43個(gè)人類特有的蛋白編碼基因，在猴、黑猩猩等物種中的對(duì)應(yīng)區(qū)域并不編碼蛋白質(zhì)，其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是以lncRNA的形式存在。這些lncRNA在序列上具有GC富集的特征，可能為新基因形成并維持穩(wěn)定的開放讀碼框（Open reading frame）提供了基礎(chǔ)。這些新基因產(chǎn)生的新蛋白究竟是否已獲得生物學(xué)功能，或僅代表翻譯過程中無意義的隨機(jī)產(chǎn)物？為了闡明這個(gè)問題，作者借助群體遺傳學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，這些新基因正經(jīng)歷著顯著的負(fù)向自然選擇作用（purifying selection），提示它們正在發(fā)揮重要的生物學(xué)功能。進(jìn)一步，這些新基因是如何與其它基因相互作用，產(chǎn)生人類特有性狀的呢？這個(gè)問題的答案目前還不得而知，有待于今后深入系統(tǒng)的研究。
本研究的意義在于一窺人類基因起源與進(jìn)化的奧秘，同時(shí)為揭示大量存在的lncRNA的生物學(xué)意義提供了新視角。北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所陳加余、申晴同學(xué)為本文共同第一作者。本研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家973項(xiàng)目等支持。
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