PNAS：汕大發現反義RNAs調控重要因子

近日來自汕頭大學醫學院的研究人員發表了題為“AS1DHRS4, a head-to-head natural antisense transcript, silences the DHRS4 gene cluster in cis and trans”的論文，發現了一種頭對頭天然反義轉錄物AS1DHRS4順式和反式沉默了DHRS4基因簇。相關論文發表在《美國科學院院刊》（PNAS）上。

領導這一研究的是現任汕頭大學醫學院常務副院長、生化與分子生物學教授黃東陽。長期從事全反式維甲酸合成代謝及其對腫瘤或其它疾病的影響，發表SCI英文論文十余篇，主持國家自然科學基金面上項目3項。曾獲中國高校科學技術獎二等獎。

反義RNA（antisense RNA,AS-RNA）是一種存在于細胞內的非編碼RNA,反義轉錄在哺乳動物基因組中廣泛存在,可能在基因表達的相關調控機制中起著重要作用。目前研究發現,ASRNA主要是通過表觀遺傳學上的改變,對基因進行調控。DNA甲基化水平的改變,組蛋白修飾引起的染色質構型重塑,以及其它非編碼RNA的調控作用均與AS-RNA有著密切的關系。人類基因組像其他的哺乳動物基因組一樣編碼了許多天然反義轉錄物（NATs）可根據它們的正義轉錄物分為頭對頭、尾對尾或*重疊類型。

DHRS4與它的兩個立即下游同源基因DHRS4L2和DHRS4L1基因組成了人DHRS4基因簇,它們串聯排列于基因組Chr14q11.2上。DHRS4基因編碼的NADP（H）依賴性視黃醇脫氫/還原酶在細胞內定位于過氧化物酶體并具有較強的視黃醇氧化和視黃醛還原活性,是參與體內維甲酸合成代謝的催化酶,與細胞內的信號傳導和細胞的增殖分化等重要生理活動相關。

這項研究表明AS1DHRS4作為一個長鏈非編碼RNA以一種差別性的方式同時控制了DHRS4基因簇中每個基因的染色質狀態。這些研究結果提供了一個轉錄調控緊密基因簇中多重及高度同源基因的范例，有可能幫助解釋反義RNAs在作為基因組進化結果的重疊基因調控中的作用。

在這篇文章中，研究人員發現了一個DHRS4的頭對頭NAT，將之命名為AS1DHRS4。AS1DHRS4顯著地調控了DHRS4基因簇中三個基因的表達。通過與正義轉錄物配對，AS1DHRS4不僅調節組蛋白H3的脫乙酰基作用和H3K4脫甲基作用，順式調控了DHRS4基因。還與表觀遺傳修飾子H3K9- 及 H3K27-特異性組蛋白甲基轉移酶G9a 和EZH2反式物理互作，靶向下游DHRS4L2和 DHRS4L1基因啟動子誘導了局部抑制性H3K9me2和H3K27me3組蛋白修飾。此外，AS1DHRS4還通過招募DNA甲基轉移酶在DHRS4L2啟動子區域誘導了DNA甲基化。