中科院、清华Cell子刊发表miRNA研究新成果

2013-2-19 10:06 来源: 生物通
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  来自中科院动物研究所及清华大学的研究人员通过斑马鱼胚胎实验,揭示了一个对咽软骨形成起至关重要作用的小分子MicroRNA-92a及其作用机制。相关论文发表在2月11日的《发育细胞》(Developmental Cell)杂志上。

  中科院动物研究所的王强(Qiang Wang)博士和清华大学的孟安明(Anming Meng)为这篇论文的共同通讯作者。前者主要从事细胞信号转导和microRNA方面的研究。后者的主要研究方向是TGF-β/Nodal等重要信号通路在胚胎发育中的作用及分子机制,以及microRNA在斑马鱼早期胚胎发育中的功能。

  microRNA(miRNA)是一类大小约22nt的内源性非编码RNA,它们通过剪切靶基因的转录产物或抑制靶基因转录产物的翻译,在转录后起到调控靶基因表达的作用。大量研究结果表明,动物体内的miRNA参与了胚胎的早期发育、脑和神经发育、心脏发育、肌肉及骨骼发育等动物发育的各个方面。尽管近年来研究人员在体外实验中发现了一些与软骨形成相关的miRNA,然而对于整个生物体水平上,对软骨和骨骼发育至关重要的microRNAs却所知甚少。

  在这篇文章中,研究人员证实mir92a对于斑马鱼胚胎咽软骨发育至关重要。mir92a是软骨祖细胞增殖和生存的必要条件。研究人员借助原位杂交在斑马鱼胚胎中检测了不同发育阶段mir92a的表达模式,证实mir92a高度富集于斑马鱼胚胎咽弓的软骨祖细胞中。失活mir92a可导致软骨祖细胞增殖减弱,分化受损,无法持续存活,造成咽软骨成分丧失,从而导致咽软骨晚期发育缺陷。

  进一步的机制研究发现,Bmp拮抗基因noggin3 (nog3)是mir92a的直接靶标。mir92a失活使得nog3 mRNA水平维持稳定,导致Bmp信号抑制,以及软骨祖细胞异常特性。与此相反,异位表达mir92a双链体可降低nog3 mRNA水平,因此解除对Bmp信号的抑制,促进细胞凋亡。这些结果表明mir92a通过靶向nog3促进了Bmp信号,在咽软骨形成过程发挥至关重要的作用。

  新研究证实mir92a通过促进Bmp信号传导,参与调控了斑马鱼胚胎的咽软骨祖细胞的增殖、存活及分化,对于斑马鱼胚胎咽软骨发育至关重要。这一研究对于深入了解斑马鱼胚胎发育,以及信号通路调控研究具有重要意义。