加州大学旧金山分校的 Deepak Srivastava(未参予这一研究)表示,“这是一项重要的发现”,因为它证明了“microRNAs能在胚胎形成中扮演如此基础的角色。”
在
一个脊椎动物卵子受精之后,精子进入的位置会由于背侧β-catenin信号的驱动形成未来胚胎的背腹轴(dorsal/ventral axis)。β-catenin信号最终将被翻译成另一种信号分子:Nodal,胚胎背侧Nodal的高度表达会促使一些称为 Spemann organizer的细胞(Spemann在1935年发现这种类型的细胞,故称Spemann organizer),这些细胞构成了动物体形成的主要部分。但是至今研究人员仍然不清楚β-catenin与Nodal途径是如何相互交流的。
为了解开这一难题,研究人员利用计算机工具寻找Nodal信号途径成员中潜在的microRNA结合位点,这样识别出来两个microRNAs:miR-15和miR-16,miR-15和miR-16可以通过一个关键的受体减少Nodal信号。研究人员也进一步检测是否Nodal信号的抑制会引起Spemann organizer出现问题。结果他们发现注射miR-15会负调控Spemann organizer基因,干扰神经组织形成,以及Spemann organizer调控的其它发育事件。并且反面实验失活miR-15和miR-16可以导致organizer组织的扩增。
最后研究人员寻找miR-15和miR-16与β-catenin信号放大途径之间的关系,他们发现β-catenin的过量表达会抑制成熟miR-15和miR-16的表达,而敲除β-catenin则会促进这两种miRNAs的表达和活性。
哈佛医学院Malcom Whitman(未参予这一研究)表示,“这是一项有趣的新调控机制”,但是现在并不清楚miR-15和miR-16是否是信号放大途径中Nodal的上游事件。Nodal在一个正反馈环路(postive-feedback loop)中正调控自身信号,这也就是说要区别开初始的步骤比较难,虽然很清楚miR-15和miR-16能帮助区分腹侧和背侧,但是仍然存在许多需要补充的机制。
(生物通:张迪)
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