圖示：不同的生活方式（能量限制和高脂）和衰老作用于非編碼 RNA，轉(zhuǎn)座子和信使 RNA 表達(dá)的模式圖

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中科院 - 馬普計(jì)算生物學(xué)研究所韓敬東研究員在 Cell Reports 上在線發(fā)表了題為“Impact of Dietary Interventions on Noncoding RNA Networks and mRNAs Encoding Chromatin-Related Factors”的研究論文, 該研究在探索能量限制調(diào)控非編碼 RNA 和轉(zhuǎn)座子的表達(dá)的機(jī)制上取得了重要的進(jìn)展。

對(duì)生活方式的不同干預(yù)，比如改變飲食中糖、蛋白質(zhì)和脂肪的攝入比例，熱量的攝取以及能量消耗，可以大大影響人類對(duì)衰老相關(guān)疾病的易感度，在某些情況下，甚至可以影響其壽命。在不引起營(yíng)養(yǎng)不良條件下的能量限制以及其他一些生活方式 (比如自主鍛煉) 可以減少衰老相關(guān)疾病，比如肥胖，二型糖尿病和心血管疾病的發(fā)生。在不發(fā)生代償性食物攝入增多的情況下，能量限制可以延長(zhǎng)多個(gè)物種的平均和zui長(zhǎng)壽命。然而，人們對(duì)于在長(zhǎng)壽過程中轉(zhuǎn)錄組的改變，尤其是受表觀遺傳影響的轉(zhuǎn)錄組的改變的機(jī)制知之甚少。

研究人員利用高通量測(cè)序技術(shù)，得到了在不同能量攝入以及消耗下的小鼠肝臟的小 RNA，編碼和長(zhǎng)非編碼 RNA 的表達(dá)，并通過計(jì)算生物學(xué)分析手段，發(fā)現(xiàn)：1) 不同的干預(yù)引起的壽命延長(zhǎng)很大程度上抑制了小 RNA，長(zhǎng)非編碼 RNA 和 轉(zhuǎn)座子的表達(dá)。2）此類小 RNA 傾向于調(diào)控與壽命正相關(guān)的蛋白編碼信使 RNA。3）在小 RNA- 靶標(biāo)相互作用中，小 RNA 大部分靶向于與染色質(zhì)功能相關(guān)的蛋白。此外，他們通過實(shí)驗(yàn)證明了 miR-34a, miR-107, 和 miR-212-3p 靶向染色質(zhì)重塑蛋白 Chd1， 并證實(shí)了 Chd1 在模擬由高脂和衰老引起的基因表達(dá)變化和轉(zhuǎn)座子活化中的作用。

這項(xiàng)研究揭示了有益于長(zhǎng)壽的生活方式可以引起對(duì)轉(zhuǎn)座子的有效抑制，并且這些抑制可以保護(hù)染色質(zhì)免受非正常 RNA 轉(zhuǎn)錄和基因表達(dá)失調(diào)的影響，至少在一定程度上，這種調(diào)控受益于小 RNA 和染色質(zhì)重塑蛋白之間的相互作用。