对猪进行比较分析，揭示转录的进化差异

　　对猪进行全面的转录组调查，可以从机理上了解经济上有价值的性状背后的组织特化过程，并加速其作为生物医学模型的使用。

　　2021年6月17日，四川农业大学李明洲及唐茜子共同通讯在Nature Communications上在线发表了题为“Apig Body Map transcriptome reveals diverse tissue physiologies and evolutionary dynamics of transcription”的研究论文，对31个成年猪组织和两个细胞系中的四种转录物类型（lncRNAs、TUCPs、miRNAs和circRNAs）和蛋白质编码基因进行了描述，并且揭示了47个骨骼肌和6个脂肪库之间的转录组变异性，这与它们不同的起源、代谢、细胞组成、身体活动和线粒体途径有关。

　　猪在世界范围内具有巨大的农业价值，并越来越多地被用作人类疾病的模型和异种移植的细胞和组织来源。转录组的系统分析对猪研究界具有核心意义。随着人类和小鼠的FANTOM 5联盟、ENCODE项目和基因型-组织表达（GTEx）联盟；大鼠的BodyMap数据库；以及绵羊的动物基因组功能注释（FAANG）项目，转录组的综合特征大大促进了对哺乳动物的调节机制和基因组复杂性的理解。最近发表的高质量、连续的猪参考组合提供了一个框架，以获得更完整和准确的转录序列，可与注释丰富的人类和生物医学相关的啮齿动物模型参考组合相比。

　　除了蛋白质编码基因（PCG）是表型的主要驱动因素外，哺乳动物基因组还编码其他几种转录物类型（包括未知编码潜力的转录物[TUCPs]、长非编码RNA[lncRNAs]、微RNA[miRNAs]和环状RNA[circRNAs]），它们通过不同的机制发挥重要的调节作用，是转录组的复杂性和变化的基础，因为它与组织生理学相关联。

　　对组成猪转录组的不同成分的系统分析的进行，对这些不同的转录物及其表达模式的阐释可能会使许多不同的转录物和相互作用的基因网络的调节功能图谱得以构建。

　　为了描述与已知组织特异性生理活动有关的转录组变异性，并确定猪的重要经济表型（特别是为提高营养含量而生产的猪肉）所依据的关键转录物，研究人员对194个配对端rRNA的RNA-seq文库（每个文库约14.39Gb的高质量序列）和187个小RNA-seq文库（每个文库~1191万Mb读数），这些文库来自70个组织（17个实体器官中每个有1-3个文库，以及来自不同身体部位的47个骨骼肌组织[SMTs]和6个脂肪组织[ATs]）和两个永生化细胞系（肾上腺细胞[PK15]和髂内皮细胞[PIECs]）。

　　同时还对来自8个代表性哺乳动物模型和一个鸟类（鸡）的7个同源组织的142个rRNA的RNA-seq文库（每个文库约12.25Gb的高质量序列；共约1.74Tb）进行了测序，目的是在比较转录组学框架中研究动物模型间转录的进化动态。

　　对猪和其他9种脊椎动物的7个组织的转录组进行了比较分析，揭示了转录的进化差异可能有助于线型特异生物学。跨物种的皮下脂肪组织的长程启动子-增强子相互作用分析表明，进化中稳定的转录模式可能归因于冗余的增强子缓冲基因表达模式的扰动，从而在物种演化过程中赋予了稳健性。

　　总之，这项研究可以促进采用猪作为人类生物学和疾病的生物医学模型，并发现宝贵性状的分子基础。