自然反义转录本(natural antisense transcripts,NATs)是一类细胞内与其它RNA有互补序列的转录本,普遍存在于哺乳动物基因组,包括部分蛋白编码RNAs和长非编码RNAs。NATs在生物体内发挥着重要的生物学作用,包括通过基因表达调控来影响细胞周期调控、细胞分化等。辅酶Ⅱ依赖性视黄醇脱氢还原酶(NRDR)由DHRS4基因编码,是全反式维甲酸合成代谢的关键酶。人DHRS4及其两个下游同源基因DHRS4L2和DHRS4L1组成DHRS4基因簇串联排列于人类染色体14q11.2位点,并有一条长非编码RNA(AS1DHRS4)与DHRS4基因以头对头方式成为其自然反义转录本。课题组前期研究证实了AS1DHRS4对DHRS4簇所有基因具有负调控作用。课题组在小鼠中也克隆到一条长835bp的NAT的与小鼠DHRS4基因头对头重叠,为只具有单个外显子RNA的长非编码RNA,并且对DHRS4基因表现出正调控作用,与AS1DHRS4的功能相反。因此,哺乳动物中DHRS4反义RNA的结构和功能具有显著差别。为了更深入的探求DHRS4基因及其自然反义本在进化过程中的功能,我们克隆了不同物种中DHRS4反义RNA全长序列,通过siRNA干扰其在细胞中的表达并分析DHRS4基因簇正反义的进化过程。　　通过查找数据库,我们发现恒河猴、大鼠、牛和狗的DHRS4负链上存在反义EST序列。根据这些序列,分别在恒河猴细胞Frhk-4、大鼠肝脏组织、牛肝脏组织和狗肾细胞MDCK中通过RACE方法得到DHRS4基因反义转录本全长。对比黑猩猩和人类基因组的数据库,根据AS1DHRS4的保守序列,又在黑猩猩细胞株WES中获得了DHRS4反义全长。统一将这些反义命名为DHRS4-AS。在恒河猴细胞中干扰DHRS4-AS的表达发现,DHRS4-AS对DHRS4基因具有正调控作用。　　基于生物信息学方法对DHRS4基因簇进行进化分析,我们推测DHRS4-AS出现于脊椎动物,是进化过程中出现较晚的一类长非编码RNA,在进化过程中表现出不同的功能。在这些物种中,DHRS4-AS的形式表现出多样性,分布在DHRS4基因的头部中部和尾部,有的与DHRS4基因外显子重叠,有的位于内含子。灵长类动物DHRS4-AS基因在进化中由位于DHRS4基因区域的自然反义转录本和位于DHRS4上游的长非编码RNA构成。DHRS2基因位于DHRS4基因上游310kb,序列分析显示哺乳动物中DHRS2和DHRS4由同一个前体进化而来,低等脊椎动物中只具有单个DHRS2/4前体。深入研究这些反义链转录本的表达、作用方式和进化过程,将为揭示DHRS4基因簇表达调控的机制提供依据,对自然反义转录本和非编码RNA的功能研究以及维甲酸代谢调控机制研究均具有重要的理论价值。