图 鉴定不同物种之间同源lncRNA方法的计算流程
在国家自然科学基金项目（批准号：32125007、32230018、91940302、32025007、T2288102、81827809）等资助下，清华大学张强锋团队和北京大学汪阳明团队、席建忠团队在鉴定同源长链非编码RNA（long non-coding RNA，lncRNA）研究方面取得进展，研究成果以“计算预测和实验验证鉴定人类和斑马鱼之间功能保守的长链非编码RNA（Computational prediction and experimental validation identify functionally conserved lncRNAs from zebrafish to human）”为题，于2024年1月9日在《自然•遗传》（Nature Genetics）杂志发表。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41588-023-01620-7。
lncRNA在发育、肿瘤等多种生理和疾病过程中发挥重要的调控作用。目前绝大多数lncRNA 的功能仍然未知，通过鉴定不同物种间同源的lncRNA，能够筛选在进化上保守且具备重要功能的lncRNA。然而，由于lncRNA的序列保守性较低，传统的序列比对方法只能在不同物种间鉴定出极少的同源lncRNA。lncRNA在不同物种中的保守性和同源关系，是领域内长期未解决的重要科学问题。
张强锋研究团队首先开发出一套鉴定不同物种之间同源lncRNA的新型人工智能计算方法。通过比较基因组和机器学习，最终实现在8种脊椎动物中鉴定出一类具有保守基因组位置以及保守RNA结合蛋白（RNA-binding proteins，RBP）结合模式的lncRNA（图）。研究者进一步通过与汪阳明和席建忠团队开展合作，利用基因敲除、敲低、回补以及蛋白质质谱等实验技术，验证了所鉴定的同源lncRNA的功能保守性，并意外发现这些同源lncRNA在进化过程中序列保守性逐渐消失，但是却保留了RBP结合模式的保守性，有力地支持了RBP结合位点在lncRNA进化和功能保守中的重要作用。
该工作揭示了脊椎动物中lncRNA进化和功能保守的原理，为跨物种研究lncRNA的功能及作用机制提供了新视角和新方向。