秀丽隐杆线虫嗅觉学习中可变剪接的系统性分析与功能表征

可变剪接（alternative splicing，AS）在神经元基因表达中广泛存在。然而，其在学习中的功能尚未得到系统性表征。在本研究中，通过对秀丽隐杆线虫（C. elegans）学习范式过程中全神经元翻译组变化进行分析，我们表明，AS 在全基因组尺度上重塑了具有学习关键功能的神经元基因表达。值得注意的是，AS 所作用的基因集合在功能上不同于那些表现出转录本丰度变化的基因集合，作为响应经验的一层独立调控机制而发挥作用。具体而言，一种在线虫中富集于神经元的线粒体 DNA 解旋酶同源基因 twnk-1 显示出显著的学习相关 AS 变化，其两种异构体类型均在线索感觉神经元对中发挥作用，以不同功能调控学习。twnk-1 的 AS 调节了源自神经元线粒体并作用于外周组织的非细胞自主性信号，从而调控对学习至关重要的生理状态。这些结果确立了 AS 作为学习的系统性调控因子，并从机制上揭示了 AS 如何塑造生理状态以促进学习。

可变剪接（AS）在神经元基因表达中广泛存在。然而，其在学习中的功能尚未得到系统性表征。在本研究中，我们通过对秀丽隐杆线虫（C. elegans）学习范式过程中全神经元翻译组变化进行分析，表明AS在全基因组尺度上重塑了具有学习关键功能的神经元基因表达。耐人寻味的是，AS作用的基因集合在功能上不同于那些发生转录本丰度变化的基因，作为一种独立的调控层响应经验。具体而言，一种在线虫中神经元富集表达的线粒体DNA解旋酶直系同源基因`twnk-1`表现出显著的学习相关AS变化，其中两种异构体类型均在一对感觉神经元中发挥作用，以不同功能调控学习。`twnk-1`的AS通过调节来自神经元线粒体向外周组织的非细胞自主性信号，进而调控对学习至关重要的生理状态。这些结果确立了AS作为学习的系统性调控因子，并在机制上揭示了AS如何塑造生理状态以促进学习。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.10.731382v1?rss=1

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