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中科院、清华Cell子刊发表miRNA研究新成果
【字体: 大 中 小 】 时间:2013年02月19日 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。
生物通报道 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。
(生物通:何嫱)
生物通推荐原文摘要:
MicroRNA-92a Upholds Bmp Signaling by Targeting noggin3 during Pharyngeal Cartilage Formation
Craniofacial malformations are common structural birth defects and usually associate with abnormal development of pharyngeal arches. Although some microRNAs have been found to be implicated in chondrogenesis in vitro, few have been shown to be essential for cartilage and bone development at the whole organism level. In this study, we report that mir92a is highly enriched in the chondrogenic progenitors and that its inactivation results in loss of pharyngeal cartilage elements due to poor proliferation, impaired differentiation, and unsustainable survival of chondrogenic progenitors. The Bmp antagonist gene noggin3 (nog3) is a direct target of mir92a. Inactivation of mir92a stabilizes nog3 mRNA, leading to repression of Bmp signaling and abnormal behaviors of chondrogenic progenitors. In contrast, ectopic expression of mir92a duplex decreases nog3 mRNA levels and, as a result, derepresses Bmp signaling and promotes cell apoptosis. Therefore, mir92a acts to maintain Bmp activity during pharyngeal cartilage formation by targeting nog3.
作者简介:
王强
男,博士,副研究员,硕士生导师;中国科学院动物研究所胚胎发育信号转导研究组副组长。
1999年在山东大学生命科学学院获得学士学位;2004年在山东大学生命科学学院获得博士学位;2004年至2008年在清华大学生物系做博士后研究,于2007年被评为清华大学优秀博士后;2008年到中国科学院动物研究所任副研究员。主要从事细胞信号转导和microRNA方面的研究。目前的研究工作主要集中在TGF-β/Nodal信号通路在斑马鱼早期胚胎发育中的功能和microRNAs在斑马鱼早期胚胎发育中的功能及其靶基因的鉴定两个方面。
孟安明
2000年获得国家杰出青年基金、香港求是基金会“杰出青年学者奖”、教育部跨世纪人才基金、教育部优秀青年教师奖,2001年入选第四批教育部****计划特聘教授,2007年获得何梁何利基金科学与技术进步奖,并当选为中科院院士。
1979.9 -1983.7,西南农业大学农学系本科生;
1983.8 -1987.5,中国水稻研究所实习研究员;
1987.5 -1990.11,英国诺丁汉大学遗传系博士生;
1990.12 -1998.8,先后在北京农业大学(现中国农业大学)做博士后研究和任副教授;
1996.3-1998.8,在美国佐治亚医学院做访问研究;
1998.9以来,清华大学生物系教授;
2008.3-中国科学院动物研究所研究员。
研究领域:
主要利用斑马鱼为模式动物,结合分子生物学、细胞生物学、遗传学等技术,研究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。
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