反义 IGF2R RNA，非编码; AIRN
反义 IGF2R RNA；AIR
HGNC 批准的基因符号：AIRN
细胞遗传学位置：6q25.3 基因组坐标（GRCh38）：6:160,003,291-160,007,664（来自 NCBI）
▼ 克隆与表达
编码胰岛素样生长因子 2 型受体（IGF2R; 147280） 的基因在母体中表达并印记在小鼠中（Barlow et al., 1991），而人类 IGF2R 的印记是一种多态性特征（Xu et al., 1993） ）。在转基因模型中，小鼠 Igf2r 内含子 2 中的 CpG 岛携带母体特异性甲基化印记，这对于 Igf2r 印记和从父本等位基因产生反义 RNA 至关重要（Stoger 等，1993；Wutz）等人，1997）。莱尔等人（2000） 报道内源区域 2 是反义 RNA 的启动子，他们将其称为 Air，并且 3 引物末端位于侧翼但非印记基因 Mas1（165180） 的内含子中，相距 107,796 个碱基对。空气转录是反义的；因此，它被转录到 Igf2r 启动子和下一个上游基因 Mas1。莱尔等人（2000） 对跨越 2-Mas1 区间的 4 个粘粒进行了测序，得到了 138,490 bp 的重叠群。 BLAST 搜索发现了多个 EST。可用于分析的 12 个 EST 克隆的序列与基因组序列相邻，表明存在一些小内含子或可能没有内含子。所有 EST 都缺乏重要的开放阅读码组，并且大多数包含常见的散在重复序列，这意味着它们不编码蛋白质。 EST 数据表明 Igf2r 内含子 2 和 Mas1 之间存在丰富的反义转录。 RNase 保护测定证实了这一点。莱尔等人（2000）发现了丰富的父本特异性反义转录本，没有内含子。 Air 和 Mas1 之间的重叠包括 Mas1 最后一个外显子的所有。在 Mas1 的内含子 3 中发现了一个聚腺苷酸化信号，该信号产生了聚腺苷酸尾，表明 Air 转录本的末端。
通过 EST 数据库分析，Yotova 等人（2008） 鉴定了剪接和未剪接的人类 AIR 转录本，其中许多在神经系统中表达。约托娃等人（2008） 从 16% 到 40% 的肾母细胞瘤（参见 194070）组织样本中扩增了 AIR 转录本。
▼ 基因功能
在小鼠中，一个 400 kb 区域的双向沉默子包含 3 个印记、母源表达的蛋白质编码基因（IGF2R；SLC22A2，602608；SLC22A3，604842），位于 3.7 kb 序列中，该序列还包含印记的、父系表达的非编码空气RNA。 Air 的表达与父系等位基因上所有 3 个基因的抑制相关；然而，Air RNA 仅与这些基因中的 1 个以反义方向重叠。 Sleutels 等人通过插入截断 96% RNA 转录物的聚腺苷酸化信号（2002） 证明空气 RNA 是沉默所必需的。截短的 Air 等位基因保持了 Air 启动子的印记表达和甲基化，但显示父本染色体上 Igf2r/Slc22a2/Slc22a3 基因簇的沉默完全丧失。斯勒特尔等人（2002） 得出结论，非编码 RNA 在基因组印记中发挥着积极作用。
武等人（2004） 发现 Air 在老鼠的肝脏和大脑中都被母体等位基因印记和表达。他们指出，Igf2r 的表达印记在肝脏中，双等位基因印记在大脑中，这表明 Air 只是 Igf2r 表达复杂控制机制的一个组成部分。在人胎儿皮肤细胞中，未检测到 AIR 表达，并且 IGF2R 的表达似乎仅受其上游启动子区域的表观遗传变化的双等位控制。
在小鼠神经胶质细胞和成纤维细胞中，Yamasaki 等人（2005） 发现 Igf2r 是母本表达，而 Air 转录本是父本表达。在小鼠原代培养的神经元中，Igf2r呈双等位基因表达，而Air不表达。在包括 Air 启动子的差异甲基化区域 2（DMR2） 中，每种培养细胞类型均维持等位基因特异性 DNA 甲基化、差异 H3 和 H4 乙酰化以及 H3K4 和 K9 二甲基化。在包含 Igf2r 启动子的 DMR1 中，母体等位基因特异性 DNA 低甲基化、组蛋白 H3 和 H4 乙酰化以及 H3K4 二甲基化在神经胶质细胞和成纤维细胞中都很明显。然而，在神经元中，检测到双等位基因 DNA 低甲基化以及双等位基因组蛋白 H3 和 H4 乙酰化以及 H3K4 二甲基化。山崎等人（2005） 得出结论，大脑中 Igf2r 和 Air 相互印记的缺乏可能是由于与 DMR1 中神经元特异性组蛋白修饰和 Air 表达缺乏相关的 Igf2r 印记的神经元特异性松弛所致。
长野等人（2008） 证明 Air 与小鼠胎盘中的 Slc22a3 启动子染色质和 H3K9 组蛋白甲基转移酶 G9a（604599） 相互作用。空气在 Slc22a3 启动子处积聚，与局部 H3K9 甲基化和转录抑制相关。 G9a 的基因消融导致 Slc22a3 的非印记双等位基因转录。截短空气未能在 Slc22a3 启动子处积累，导致 G9a 募集和双等位基因转录减少。长野等人（2008） 得出的结论是，Air 和其他潜在的大型非编码 RNA 通过与特定染色质结构域的分子相互作用来靶向抑制组蛋白修饰活性，从而在表观遗传上沉默转录。
约托娃等人（2008） 发现 6 个具有最高 AIR 表达的肾母细胞瘤样本中的 3 个显示 IGF2R 表达减少。然而，这种反向表达模式在 AIR 表达降低的肾母细胞瘤样本中较弱，可能是由于肿瘤细胞异质性所致。约托娃等人（2008） 还发现父系 AIR 等位基因的启动子区域甲基化程度低，并且包含 DNase1 超敏位点，表明其具有表达潜力。他们表明，当在转基因小鼠中表达时，人 AIR 启动子区域内的 CpG 岛具有启动子活性。
哺乳动物的印记基因通常与长非编码（lnc） RNA 聚集。三种诱导亲本特异性沉默的 lncRNA 显示出标志，表明它们的转录比它们的产物更重要。为了测试 Airn 转录或产物是否沉默 Igf2r（147280） 基因，Latos 等人（2012）将内源性lncRNA缩短至不同的长度。结果排除了剪接和未剪接的Airn lncRNA产物以及Airn核大小和位置在沉默Igf2r中的作用。相反，沉默只需要 Igf2r 启动子的 Airn 转录重叠，这会在缺乏抑制性染色质的情况下干扰 RNA 聚合酶 II 的招募。鉴于 lncRNA 转录物的丰富性，这种 lncRNA 转录重叠的抑制功能揭示了一种可能广泛存在于哺乳动物基因组中的基因沉默机制。
▼ 基因结构
AIRN 基因的启动子区域位于小鼠和人类 IGF2R 基因的内含子 2 内，其特征是存在 CpG 岛（Lyle 等人，2000；Yotova 等人，2008）。
▼ 测绘
AIRN 基因在人类染色体 6q26（Yotova et al., 2008） 和小鼠染色体 17（Lyle et al., 2000） 上以相反方向与 IGF2R 基因重叠。
