中国科学家Nature子刊发布lincRNA研究重要发现

　　

生物通报道  来自香港中文大学、中国科学院广州生物医药与健康研究院的研究人员证实，一种叫做Linc-YY1的lincRNA分子通过与转录因子YY1互作，促进了成肌分化和肌肉再生。这一研究发现发布在12月11日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

香港中文大学的王华婷（Huating Wang）教授及孙昊（Hao Sun）教授是这篇文章的共同通讯作者。

骨骼肌属横纹肌，由成束平行排列的肌细胞组成，是人体最大器官、代谢部位和蛋白质储存场所，占体重50%。成熟骨骼肌细胞源于中胚层，呈细长纤维状，是骨骼肌结构和功能的基本单位，成熟个体内以静止的肌卫星细胞存在，当肌肉受损时，激活形成成肌细胞，大量增殖、分化融合完成肌损伤修复过程。

目前的研究表明，骨骼肌肌发生（skeletal myogenesis）是一个由肌源性干细胞起始的多步过程，通过激活卫星细胞形成成肌细胞，进一步分化融合而形成多核肌管和肌纤维。该过程是由有序的一系列反应协调完成，在转录因子、生长因子、激酶、受体、组蛋白乙酰化以及DNA甲基化等多种生物学反应之间的互作协调下，细胞经历不同的分化阶段，最终形成肌管并分化为不同类型的骨骼肌纤维。

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真核生物基因组DNA有90%以上被转录,然而只有不到2%可以编码形成蛋白质,这说明剩余的98%非编码RNA扮演着意想不到的重要角色。非编码RNA包括以siRNA、miRNA、piRNA为代表的短链非编码RNA和长链非编码RNA(long noncoding RNA,ln-cRNA)。lncRNAs是一类长度大于200个核苷酸且不具有蛋白编码功能的RNA转录本,它参与了基因组印记、转录激活与干扰、转录后调控、染色体剂量补偿效应、发育调控等众多生物过程（延伸阅读：张亚平院士等：解析lincRNA的DNA甲基化 ）。近年有研究报道lncRNAs广泛参与了成肌分化，可在RNA水平通过多种方式调控成肌分化进程，是成肌分化的重要调控因子。

人转录因子Yin-Yang1(YY1,又称NF-E1、δ因子、UCRBP、CF1)是锌指类核转录调节因子GL1-KruPPel蛋白家族中的一员。根据结合的辅助因子不同,具有转录起始,激活和抑制等作用,参与细胞周期调控、分化、凋亡以及肿瘤形成等多种生物学进程。

在这篇新文章中研究人员报告称，发现了一个源自转录因子YY1基因启动子的lincRNA分子Linc-YY1。他们在体内外证实在肌发生过程中Linc-YY1受到动态调控。C2C12成肌细胞或肌肉卫星细胞中获得或丧失Linc-YY1功能可以改变成肌分化，并在受损肌肉中影响了再生过程。

研究人员证实Linc-YY1是通过它的中间结构域与YY1互作，将YY1/多梳蛋白复合物2(PRC2)从靶启动子上逐出，由此反式激活了基因表达。此外，Linc-YY1还调控了PRC2非依赖性的YY1功能。最后，他们鉴别出了具有保守功能的一个人类Linc-YY1直系同源物(orthologue )，证实许多人类和小鼠转录因子基因都与lincRNAs有关，lincRNAs有可能调控转录因子基因的活性。

新研究证实，Linc-YY1调控了骨骼肌肌发生，揭示了一个从前未知的由lincRNA介导的基因调控机制。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Linc-YY1 promotes myogenic differentiation and muscle regeneration through an interaction with the transcription factor YY1

Little is known how lincRNAs are involved in skeletal myogenesis. Here we describe the discovery of Linc-YY1 from the promoter of the transcription factor (TF) Yin Yang 1 (YY1) gene. We demonstrate that Linc-YY1 is dynamically regulated during myogenesis in vitro and in vivo. Gain or loss of function of Linc-YY1 in C2C12 myoblasts or muscle satellite cells alters myogenic differentiation and in injured muscles has an impact on the course of regeneration. Linc-YY1 interacts with YY1 through its middle domain, to evict YY1/Polycomb repressive complex (PRC2) from target promoters, thus activating the gene expression in trans. In addition, Linc-YY1 also regulates PRC2-independent function of YY1. Finally, we identify a human Linc-YY1 orthologue with conserved function and show that many human and mouse TF genes are associated with lincRNAs that may modulate their activity. Altogether, we show that Linc-YY1 regulates skeletal myogenesis and uncover a previously unappreciated mechanism of gene regulation by lincRNA.