RNA表觀遺傳修飾，特別是RNA編輯和甲基化修飾，具有非常重要的基因調(diào)控功能。A-to-I RNA編輯是哺乳動(dòng)物轉(zhuǎn)錄組中最廣泛分布的一種修飾類型。ADAR是行使這一重要RNA修飾類型的催化酶。ADAR通過結(jié)合蛋白編碼基因或者非編碼序列的雙鏈RNA區(qū)域，將腺苷脫氨基轉(zhuǎn)變?yōu)榧≤铡NA編輯現(xiàn)象使得同一個(gè)基因序列有可能產(chǎn)生成百上千種不同的RNA，從而極大促進(jìn)基因編碼的遺傳信息在RNA水平上的多樣性與可塑性。最近的研究表明ADAR1介導(dǎo)的非編碼區(qū)RNA編輯在先天免疫系統(tǒng)中起了重要的負(fù)調(diào)控作用。ADAR1會(huì)對(duì)特定的內(nèi)源性的雙鏈RNA進(jìn)行A-to-I編輯，內(nèi)源雙鏈RNA被編輯之后，在細(xì)胞質(zhì)中就不會(huì)被MDA5識(shí)別為“非己”，這樣就防止了激活內(nèi)源雙鏈RNA的免疫反應(yīng)。盡管A-to-I RNA編輯有著廣泛且重要的生物學(xué)功能，但是關(guān)于A-to-I RNA編輯在人群的多態(tài)性以及其在人類進(jìn)化歷程中的所起到作用卻鮮少被人研究。

結(jié)合大規(guī)模人群水平不同組織的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)個(gè)體基因組數(shù)據(jù)，我校生命科學(xué)學(xué)院張銳教授團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)刻畫了人群水平的RNA編輯SNP位點(diǎn)。結(jié)合各種疾病GWAS 研究和RNA編輯SNP信息，張銳教授團(tuán)隊(duì)意外地發(fā)現(xiàn)RNA編輯SNP位點(diǎn)高度富集在以克羅恩病，哮喘和過敏性皮炎為代表的自身免疫疾病關(guān)聯(lián)位點(diǎn)附近。該結(jié)果暗示RNA編輯SNP位點(diǎn)可能在人類調(diào)控自身免疫機(jī)制上發(fā)揮重要作用。眾所周知，人類免疫功能相關(guān)的基因在人類進(jìn)化中受到強(qiáng)烈的平衡選擇。上述結(jié)果提示作者探索RNA編輯SNP位點(diǎn)在人類進(jìn)化過程中受到的自然選擇作用。張銳教授團(tuán)隊(duì)利用群體遺傳學(xué)中新生等位基因頻譜分析方法發(fā)現(xiàn)RNA編輯SNP位點(diǎn)受到平衡選擇，這些SNP位點(diǎn)的基因頻率富集在中頻區(qū)段。同時(shí)，張銳教授團(tuán)隊(duì)使用核酸多態(tài)性，Tajima’s D以及T1，T2 分?jǐn)?shù)等其他平衡選擇的計(jì)算方法佐證上述結(jié)論。

圖示：（左）RNA編輯SNP位點(diǎn)高度富集在以克羅恩病，哮喘和過敏性皮炎為代表的自身免疫疾病關(guān)聯(lián)位點(diǎn)附近；（右）RNA編輯SNP位點(diǎn)的基因頻率富集在中頻區(qū)段人類免疫功能相關(guān)的基因在人類進(jìn)化中受到強(qiáng)烈的平衡選擇，暗示其受到平衡選擇。

這項(xiàng)研究首次發(fā)現(xiàn)RNA編輯多態(tài)位點(diǎn)可能影響個(gè)體水平免疫力的強(qiáng)弱，以及RNA編輯作為一類RNA水平的調(diào)控方式受到平衡選擇的影響。

相關(guān)成果于2020年12月發(fā)表在Genome Biology雜志，題目為“Human A-to-I RNA editing SNP loci are enriched in GWAS signals for autoimmune diseases and under balancing selection”。我校生命科學(xué)學(xué)院張銳教授為本文通訊作者，博士生章輝、史欣蕊、付強(qiáng)為該論文的并列第一作者。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金微進(jìn)化重大計(jì)劃培育項(xiàng)目的資助。

論文鏈接：https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-020-02205-x