早期研究发现显示基因沙漠中的非编码序列在功能上是不重要的,并且被认为是“垃圾序列”。然而,ENCODE计划的最新进展彻底颠覆了以前人们对哺乳动物基因组中“垃圾序列”的认识和看法。尽管非编码序列多种多样的功能还不是很清楚,但是进化生物学比对分析表明非编码序列在物种进化中的功能是保守的。在人类疾病上表型的差异很有可能是由于非编码保守序列在基因组序列上的变化所导致的。为了筛选和在体内研究这些元件的功能,我们制定一下标准:这些元件在人类和小鼠之间的序列保守度上大于等于95%,长度大于等于500bp,并且距离最近的编码序列至少有500kb以上的距离。按照这样的标准,我们从之前报道的611个LCNS（非编码长保守序列）中筛选出了 39个LCNS。进一步的序列比对分析表明,这些LCNS之间并没有序列上的同源性和重复性,暗示了每个LCNS可能都具有独特的功能。我们对位于基因KCNJ3和NR4A2之间基因沙漠区中的LCNS（LCNS-KN簇）进入了深入的研究。对LCNS-KN簇两边基因的功能分析显示这些基因起的作用主要是离子转运和结合,膜蛋白的组成部分和RNA可变剪切。LCNS-KN簇在神经系统中表现为DNaseI高敏感性和组蛋白H3K4me1的修饰,暗示了 LCNS-KN簇在神经系统具有活化的染色体构象。我们还发现增强子特异蛋白p300/CBP可以结合到LCNS-76上。值得注意的是,和其他组织相比,LCNS-76的16到22位的CpG位点在胚胎发育期间神经管中处于低甲基化状态。为了进一步探索这些LCNS是不是具有调节元件的功能,我们实施了转基因增强子检测实验。实验结果表明,LCNS-74,LCNS-76和LCNS-79发挥了神经管特异的增强子功能,另外LCNS-74还表现为中肾管特异的增强子功能。更进一步的研究表明LCNS-76敲除小鼠体重明显低于对照小鼠,可以很好的抵抗随着年龄变老产生的肥胖。LCNS-76敲除小鼠之所以体重偏低而且可以抵抗肥胖的产生,主要是因为增加了能量消耗和热量的产生,这可能是由于交感神经激活造成的。我们还发现了LCNS-76敲除小鼠褐色脂肪组织中和产热相关基因的表达水平的上升。关于LCNS-76敲除小鼠产热方面的表型和潜在机制还需要进一步的研究。这些结果表明位于基因KCNJ3和NR4A2之间DNA沙漠区中的LCNS,具有神经管特异性的增强子功能。另外,它们还可以作为调节肥胖和能量代谢的重要元件。这些发现都揭示了非编码保守序列的重要功能,并且为今后在基因组和非编码DNA相关的研究中提供了参考价值。