中科院、清華Cell子刊發(fā)表miRNA研究新成果
日期：2013-02-18 09:08:46
來自中科院動物研究所及清華大學的研究人員通過斑馬魚胚胎實驗，揭示了一個對咽軟骨形成起至關重要作用的小分子MicroRNA-92a及其作用機制。相關論文發(fā)表在2月11日的《發(fā)育細胞》（Developmental Cell）雜志上。
中科院動物研究所的王強（Qiang Wang）博士和清華大學的孟安明（Anming Meng）為這篇論文的共同通訊作者。前者主要從事細胞信號轉(zhuǎn)導和microRNA方面的研究。后者的主要研究方向是TGF-β/Nodal等重要信號通路在胚胎發(fā)育中的作用及分子機制，以及microRNA在斑馬魚早期胚胎發(fā)育中的功能。
microRNA(miRNA)是一類大小約22nt的內(nèi)源性非編碼RNA,它們通過剪切靶基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物或抑制靶基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的翻譯,在轉(zhuǎn)錄后起到調(diào)控靶基因表達的作用。大量研究結(jié)果表明,動物體內(nèi)的miRNA參與了胚胎的早期發(fā)育、腦和神經(jīng)發(fā)育、心臟發(fā)育、肌肉及骨骼發(fā)育等動物發(fā)育的各個方面。盡管近年來研究人員在體外實驗中發(fā)現(xiàn)了一些與軟骨形成相關的miRNA，然而對于整個生物體水平上，對軟骨和骨骼發(fā)育至關重要的microRNAs卻所知甚少。
在這篇文章中，研究人員證實mir92a對于斑馬魚胚胎咽軟骨發(fā)育至關重要。mir92a是軟骨祖細胞增殖和生存的必要條件。研究人員借助原位雜交在斑馬魚胚胎中檢測了不同發(fā)育階段mir92a的表達模式，證實mir92a高度富集于斑馬魚胚胎咽弓的軟骨祖細胞中。失活mir92a可導致軟骨祖細胞增殖減弱，分化受損，無法持續(xù)存活，造成咽軟骨成分喪失，從而導致咽軟骨晚期發(fā)育缺陷。
進一步的機制研究發(fā)現(xiàn)，Bmp拮抗基因noggin3 (nog3)是mir92a的直接靶標。mir92a失活使得nog3 mRNA水平維持穩(wěn)定，導致Bmp信號抑制，以及軟骨祖細胞異常特性。與此相反，異位表達mir92a雙鏈體可降低nog3 mRNA水平，因此解除對Bmp信號的抑制，促進細胞凋亡。這些結(jié)果表明mir92a通過靶向nog3促進了Bmp信號，在咽軟骨形成過程發(fā)揮至關重要的作用。
新研究證實mir92a通過促進Bmp信號傳導，參與調(diào)控了斑馬魚胚胎的咽軟骨祖細胞的增殖、存活及分化，對于斑馬魚胚胎咽軟骨發(fā)育至關重要。這一研究對于深入了解斑馬魚胚胎發(fā)育，以及信號通路調(diào)控研究具有重要意義。
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