近日,，國(guó)際著名綜合性學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)科學(xué)(Advanced Science)》在線發(fā)表了基因組所(大鵬灣實(shí)驗(yàn)室)唐中林團(tuán)隊(duì)的最新研究論文"The Spatial-Temporal Alternative Splicing Profile Reveals the Functional Diversity of FXR1 Isoforms in Myogenesis"。該研究對(duì)豬骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育過程中可變剪接變化進(jìn)行了全面解析,，并探討了肌肉發(fā)育相關(guān)可變剪接在不同物種間功能和調(diào)控機(jī)制的保守性,。

可變剪接（AS）是一種普遍存在的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機(jī)制,，哺乳動(dòng)物基因組中超過95%的多外顯子基因通過可變剪接形成多個(gè)轉(zhuǎn)錄本,。由同一基因生成的不同轉(zhuǎn)錄本通常編碼功能不同或相反的蛋白質(zhì),，這顯著促進(jìn)了蛋白質(zhì)的多樣性,。AS通常表現(xiàn)出細(xì)胞類型或組織特異性的剪接模式,，在細(xì)胞分化,、組織發(fā)育和器官功能的維持中發(fā)揮重要作用。與其它組織相比,，組織特異性AS事件在肌肉組織中顯著富集,，表明AS在骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育中具有重要作用,。

圖1 | 豬骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育可變剪接圖譜

高通量轉(zhuǎn)錄組測(cè)序極大地?cái)U(kuò)展了人們對(duì)骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育中基因表達(dá)調(diào)控的認(rèn)識(shí)。在該研究中,，研究人員利用團(tuán)隊(duì)前期積累的豬骨骼肌27個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)間點(diǎn)以及10種組織的大規(guī)模轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),，觀察到了在豬骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育過程中3000多個(gè)動(dòng)態(tài)可變剪接事件（圖1），發(fā)現(xiàn)了280個(gè)骨骼肌特異的剪接事件,，最終確定49個(gè)骨骼肌特異且與發(fā)育相關(guān)的剪接事件（圖2）,。該研究以Fxr1基因的15號(hào)跳躍性外顯子為例，探究了由15號(hào)外顯子剪接所產(chǎn)生的不同F(xiàn)xr1異構(gòu)體在肌生成（myogenesis）和肌肉再生（regeneration）中的差異功能及其調(diào)控機(jī)制（圖3）,，闡述了其如何通過不同的剪接方式,，增加同一基因不同蛋白異構(gòu)體功能的多樣性，最終影響骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育的分子機(jī)制,。

圖2 | 豬不同組織可變剪接分析

圖3 | FXR1的不同剪接異構(gòu)體在肌生成和肌肉再生中的調(diào)控功能

總之,，該研究鑒定了肌肉特異性可變剪接事件并闡明其在骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育中的作用機(jī)制，為骨骼肌中的可變剪接研究提供了豐富的資源,，為豬產(chǎn)肉性狀的遺傳改良提供新的候選基因和理論依據(jù),。

基因組所(大鵬灣實(shí)驗(yàn)室)唐中林研究員、楊亞嵐副研究員為論文的共同通訊作者,?；蚪M所(大鵬灣實(shí)驗(yàn)室)和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士王偉為論文第一作者；基因組所(大鵬灣實(shí)驗(yàn)室)和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士生范新浩,、基因組所(大鵬灣實(shí)驗(yàn)室)和廣西大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)碩士劉瑋瑋為論文共同第一作者,。崖州灣國(guó)家實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)趙書紅教授給予了指導(dǎo),。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金以及中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院重大任務(wù)等項(xiàng)目資助,。

原文鏈接：http://doi.org/10.1002/advs.202405157