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[摘 要]LncRNA是一类转录本长度大于200 nt，由RNA聚合酶Ⅱ转录的无蛋白质编码功能的调节性非编码RNA。可以在表观遗传学水平、转录水平以及转录后水平上调控基因的表达，影响生物的性状。本文对LncRNA在动物遗传育种中的研究进展进行了综述，并对LncRNA在动物遗传育种中的应用进行了展望。
[关键词]LncRNA 畜禽 动物育种
中图分类号：TF046.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0157-01
长链非编码RNA
根据基因组计划研究表明，在组成人类基因组的30亿个碱基对中，仅有1.5%的核酸序列用于蛋白质编码，其余98.5%的基因组为非蛋白质编码序列。这些序列曾被认为是在进化过程中累积的“垃圾序列”而未予以关注，但在随后启动的ENCODE研究计划中却发现，75%的基因组序列能够被转录成RNA，其中近74%的转录产物为非编码RNA。在这些非编码RNA中，绝大多数转录本的长度大于200个碱基，这些核苷酸序列称为“长链非编码RNA（LncRNA）”，它们是由RNA聚合酶Ⅱ转录的无蛋白质编码功能的调节性非编码RNA，在真核细胞基因组中普遍表达，其种类繁多，结构上，具有5‘帽子结构和多聚腺苷酸尾[1]，大多缺乏可读框，此外LncRNA还具有特定的二级空间结构，使其可以为蛋白质提供多个结合位点，或通过碱基互补配对原则与DNA、RNA之间发生特异性、动态性相互作用，形成由LncRNA参与的复杂、精确而微妙的基因表达调控方式，如：作为转录调控因子上调或下调基因的表达[2];通过调控DNA甲基化或组蛋白修饰、染色质重构使基因沉默或激活等。正是因为lncRNA具有这些结构特点，使其在一定程度上对细胞分化与增殖、生长发育、器官生成、免疫应答及肿瘤发生等多个生命活动都有一定的调节作用。
LncRNA在动物遗传育种中的应用
随着技术的不断提高，关于LncRNA的研究不断深入，动物遗传育种工作也将目光投向了LncRNA。目前畜牧业关于LncRNA的研究大多是针对于实验动物的并且比较落后，此外在家畜方面关于LncRNA的研究暂时还停留在对LncRNA的发现及特征分析上。如Huang等[3]人利用牛EST数据库鉴定了449个潜在的LncRNA，并对它们进行了序列特征分析，结果表明这些LncRNA具有组织表达特异性，GC含量低于蛋白质编码基因。Weikard等[4]人通过对有色素沉着和无色素沉着的不同牛个体皮肤进行转录组深度测序，发现了10884个未知转录本，4848个经预测具有LncRNA特征，其中绝大多数（4365个）为基因间LncRNA。IGF2R为母系印迹基因，在胚胎发育中具有重要作用，其表达与一种LncRNA-Ami的表达量呈正相关。此外，Ren H等[5]人通过以幽州黑山羊和渝东白山羊为实验动物，对色素沉着早期阶段的皮肤细胞中LncRNA进行结构和表达分析，筛选出差异表达的LncRNA，并对LncRNA进行顺式和反式靶基因的预测。FOXL2是山羊雌性性别决定基因，而有研究显示LncRNA参与FOXL2基因的表达[6]。以上信息表明动物体内LncRNA确实存在某些调节性功能，研究其功能及其作用机制对改善动物性状有非常重要的作用。
总结与展望
LncRNA种类繁多，功能复杂，目前LncRNA的研究多集中在新lncRNA的筛选及鉴定方面，而关于LncRNA的功能及其作用机制都还尚不清晰。因此，动物遗传育种工作要想从LncRNA角度来提高和改善，那么关于LncRNA的相关研究还需进一步深入。
参考文献
[1]Kapranov P， Cheng J， Dike S， et al. RNA maps reveal new RNA classes and a possible function for pervasive transcription[J]. Science，2007，316（5830）：1484-1488.
[2]Chen LL， Carmichael GG. Decoding the function of nuclear long non-coding RNAs[J]. CurrOpin Cell Biol，2010，22（3）：357-364.
[3]Huang W， Long NY， Khatib H. Genome-wide identification and initial characterization of bovine long non-coding RNAs from EST data [J]. Animal Genetics， 2012， 43（6）：674-682.
[4]Weikard R， Hadlich F， Kuehn C. Identification of novel transcripts and noncoding RNAs in bovine skin by deep next generation sequencing[J]. Bmc Genomics， 2013， 14（1）：789.
[5]Ren H， Wang G， Chen L， Jiang J， Liu L， Li N， Zhao J， Sun X， Zhou P. Genome-wide analysis of？long？non-coding RNAs at early stage of skin pigmentation in？goats？（Capra hircus）[J]. BMC Genomics.？2016 Jan 19; 17：67.
[6]Boulanger L，？Pannetier M，？Gall L，？Allais-Bonnet A，？Elzaiat M，？Le Bourhis D，？Daniel N，？Richard C，？Cotinot C，？Ghyselinck NB，？Pailhoux E.FOXL2 is a female sex-determining gene in the？goat[J].Curr Biol.？2014 Feb 17; 24（4）：404-8.
[关键词]LncRNA 畜禽 动物育种
中图分类号：TF046.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0157-01
长链非编码RNA
根据基因组计划研究表明，在组成人类基因组的30亿个碱基对中，仅有1.5%的核酸序列用于蛋白质编码，其余98.5%的基因组为非蛋白质编码序列。这些序列曾被认为是在进化过程中累积的“垃圾序列”而未予以关注，但在随后启动的ENCODE研究计划中却发现，75%的基因组序列能够被转录成RNA，其中近74%的转录产物为非编码RNA。在这些非编码RNA中，绝大多数转录本的长度大于200个碱基，这些核苷酸序列称为“长链非编码RNA（LncRNA）”，它们是由RNA聚合酶Ⅱ转录的无蛋白质编码功能的调节性非编码RNA，在真核细胞基因组中普遍表达，其种类繁多，结构上，具有5‘帽子结构和多聚腺苷酸尾[1]，大多缺乏可读框，此外LncRNA还具有特定的二级空间结构，使其可以为蛋白质提供多个结合位点，或通过碱基互补配对原则与DNA、RNA之间发生特异性、动态性相互作用，形成由LncRNA参与的复杂、精确而微妙的基因表达调控方式，如：作为转录调控因子上调或下调基因的表达[2];通过调控DNA甲基化或组蛋白修饰、染色质重构使基因沉默或激活等。正是因为lncRNA具有这些结构特点，使其在一定程度上对细胞分化与增殖、生长发育、器官生成、免疫应答及肿瘤发生等多个生命活动都有一定的调节作用。
LncRNA在动物遗传育种中的应用
随着技术的不断提高，关于LncRNA的研究不断深入，动物遗传育种工作也将目光投向了LncRNA。目前畜牧业关于LncRNA的研究大多是针对于实验动物的并且比较落后，此外在家畜方面关于LncRNA的研究暂时还停留在对LncRNA的发现及特征分析上。如Huang等[3]人利用牛EST数据库鉴定了449个潜在的LncRNA，并对它们进行了序列特征分析，结果表明这些LncRNA具有组织表达特异性，GC含量低于蛋白质编码基因。Weikard等[4]人通过对有色素沉着和无色素沉着的不同牛个体皮肤进行转录组深度测序，发现了10884个未知转录本，4848个经预测具有LncRNA特征，其中绝大多数（4365个）为基因间LncRNA。IGF2R为母系印迹基因，在胚胎发育中具有重要作用，其表达与一种LncRNA-Ami的表达量呈正相关。此外，Ren H等[5]人通过以幽州黑山羊和渝东白山羊为实验动物，对色素沉着早期阶段的皮肤细胞中LncRNA进行结构和表达分析，筛选出差异表达的LncRNA，并对LncRNA进行顺式和反式靶基因的预测。FOXL2是山羊雌性性别决定基因，而有研究显示LncRNA参与FOXL2基因的表达[6]。以上信息表明动物体内LncRNA确实存在某些调节性功能，研究其功能及其作用机制对改善动物性状有非常重要的作用。
总结与展望
LncRNA种类繁多，功能复杂，目前LncRNA的研究多集中在新lncRNA的筛选及鉴定方面，而关于LncRNA的功能及其作用机制都还尚不清晰。因此，动物遗传育种工作要想从LncRNA角度来提高和改善，那么关于LncRNA的相关研究还需进一步深入。
参考文献
[1]Kapranov P， Cheng J， Dike S， et al. RNA maps reveal new RNA classes and a possible function for pervasive transcription[J]. Science，2007，316（5830）：1484-1488.
[2]Chen LL， Carmichael GG. Decoding the function of nuclear long non-coding RNAs[J]. CurrOpin Cell Biol，2010，22（3）：357-364.
[3]Huang W， Long NY， Khatib H. Genome-wide identification and initial characterization of bovine long non-coding RNAs from EST data [J]. Animal Genetics， 2012， 43（6）：674-682.
[4]Weikard R， Hadlich F， Kuehn C. Identification of novel transcripts and noncoding RNAs in bovine skin by deep next generation sequencing[J]. Bmc Genomics， 2013， 14（1）：789.
[5]Ren H， Wang G， Chen L， Jiang J， Liu L， Li N， Zhao J， Sun X， Zhou P. Genome-wide analysis of？long？non-coding RNAs at early stage of skin pigmentation in？goats？（Capra hircus）[J]. BMC Genomics.？2016 Jan 19; 17：67.
[6]Boulanger L，？Pannetier M，？Gall L，？Allais-Bonnet A，？Elzaiat M，？Le Bourhis D，？Daniel N，？Richard C，？Cotinot C，？Ghyselinck NB，？Pailhoux E.FOXL2 is a female sex-determining gene in the？goat[J].Curr Biol.？2014 Feb 17; 24（4）：404-8.