高度保守的環狀RNA如何調控骨骼肌生長發育

 circFgfr2調控骨骼肌生長發育和再生的分子機制。中國農科院供圖

近日，中國農業科學院深圳農業基因組研究所豬基因組設計育種創新團隊系統繪制了豬骨骼肌生長發育環狀RNA圖譜，并揭示了物種間高度保守環狀RNA-circFgfr2調控骨骼肌生長發育的新機制。相關研究成果在線發表在《惡病質、肌少癥與肌肉雜志》。

骨骼肌是哺乳動物體內最豐富的組織。在畜牧業生產中，骨骼肌的生長發育直接決定畜禽肉的產量和品質，是動物遺傳育種領域最重要的研究課題之一。骨骼肌生長發育是一個高度復雜且精準調控的生物學過程，受成千上萬的編碼基因和表觀因子的調節。環狀RNA是一類新近發現、具有環形結構的特殊RNA分子。研究表明，環狀RNA在許多生命活動中起重要作用，但其對骨骼肌生長發育的作用機制仍不清楚，在動物育種中的價值也亟待挖掘。

該研究基于團隊海量轉錄組數據，繪制了豬27個生長發育時間點骨骼肌的首張環狀RNA動態圖譜，共鑒定52918條高信度的環狀RNA，其中2916條在人、小鼠和豬等物種間高度保守。

功能分析表明，環狀RNA-circFgfr2抑制肌細胞增殖、促進肌細胞分化和肌肉再生。基于此，研究人員提出circFgfr2通過miR-133/Map3k20/JNK/Klf4反饋環調控骨骼肌生長發育的新機制。

該研究不僅有利于進一步全面解析豬骨骼肌生長發育的分子機制，為闡明豬產肉性狀形成遺傳基礎提供新理論，為分子育種提供新的候選基因，也對人類肌肉相關疾病研究具有重要參考價值。

該研究得到國家自然科學基金重點項目、中國農科院科技創新工程等項目資助。