人類大腦被譽為是“進化的最高杰作”，而新皮層（neocortex）被認為是人類高智能的源泉。加州大學研究團隊在人類新皮層的發(fā)育過程中，對長非編碼RNA（lncRNA）進行了單細胞分析。他們在四月十四的Genome Biology雜志上發(fā)表文章指出，lncRNA在新皮層特定細胞中起到了重要的作用。該雜志還同時刊發(fā)了華裔牛人Howard Y. Chang為這項研究成果撰寫的點評。

長非編碼RNA（lncRNA）是一些長度超過二百個核苷酸的RNA分子，來自于基因組的非編碼區(qū)域。雖然lncRNA沒有編碼任何蛋白質，但它們在不同組織和發(fā)育階段的表達依然具有特異性，這說明lncRNA具有重要的生物學意義。在測序技術的幫助下，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)千種lncRNA，但這些lncRNA的生物學功能依然還是個謎。

研究人員收集不同發(fā)育階段的人類新皮層樣本，通過鏈特異性RNA-seq研究其中的lncRNA。他們還分析了數(shù)百個新皮層細胞的單細胞轉錄組。研究顯示，雖然lncRNA在組織中的總體水平比較低，但在某些細胞中高豐度表達。這說明lncRNA在特定新皮層細胞中承擔了重要的功能。

舉例來說，lncRNA LOC646329在新皮層中含量較少，但在放射狀膠質細胞含量豐富。研究人員通過CRISPRi敲低LOC646329，發(fā)現(xiàn)這種lncRNA調控了細胞增殖。這項研究為人們展示了lncRNA在新皮層細胞中的特異性表達，有助于進一步了解lncRNA的生物學功能。研究還指出，lncRNA可以用來區(qū)分不同類型的神經(jīng)細胞。

Cell Stem Cell雜志此前發(fā)表的一項研究顯示，大腦干細胞中的非編碼RNA Pnky有重要的臨床意義，操縱它可以大大增加神經(jīng)干細胞生產(chǎn)的神經(jīng)元。Pnky是一種新發(fā)現(xiàn)的lncRNA，只存在于大腦中。加州大學舊金山分校的研究人員認為，Pnky不僅可以用于再生醫(yī)學，還有助于治療阿爾茨海默癥、帕金森癥、創(chuàng)傷性腦損傷、癌癥等多種疾病。

表觀遺傳學修飾可以在不改變DNA序列的情況下調控基因的活性，是近年來生命科學領域的一大研究熱點。DNA甲基化是最常見的一種表觀遺傳學修飾，廣泛參與了細胞對基因表達的控制，在細胞生長、細胞分化、細胞增殖和疾病狀態(tài)中起到了關鍵性的作用。耶魯大學的研究團隊最近發(fā)現(xiàn)，一種lncRNA能廣泛改變基因組的DNA甲基化。

北京大學醫(yī)學部的毛澤斌教授領導團隊，對細胞衰老過程中的lncRNA進行了深入研究。他們發(fā)現(xiàn)，LncRNA SALNR在衰老過程中起到了重要作用，能夠延緩癌基因誘導的衰老。這項研究為人們揭示了在細胞衰老中起作用的lncRNA，有助于理解lncRNA在衰老中扮演的角色。