作者:单革等 来源:《发育细胞》 发布时间:2017/10/24 13:11:53
选择字号:
中国科大基因转录调控研究取得进展

 

近日,中国科学技术大学生命科学学院教授单革实验室研究发现,秀丽线虫中两个高度保守的转录因子UNC-30和UNC-55,共调控包括cAMP通路、微小RNA(microRNA)和长链非编码RNA(lncRNA)等在内的数以千计的靶基因的表达,从而调控D型运动神经元的发育和可塑性。研究论文近日发表在《发育细胞》(Developmental Cell)上。 
为了获知这两个转录因子在D型运动神经元中的所有靶基因,该实验室首先利用CRISPR-Cas9技术将GFP分别插入到unc-30和unc-55基因的末端,得到表达UNC-30::GFP和UNC-55::GFP融合蛋白的秀丽线虫,再对利用所获秀丽线虫进行ChIP(染色质免疫共沉淀)实验。通过对原有ChIP实验方法进行改进和优化,克服了两个转录因子秀丽线虫中表达量小、表达时间窗口短、表达的D型神经元细胞占秀丽线虫细胞比例少(约占2%)等瓶颈,完成了ChIP实验,拿到了可供高通量测序(ChIP-seq)的DNA样品。这是第一次实现了在多细胞动物中原位表达水平转录因子的ChIP-seq实验。转录因子是调控细胞中从DNA上读取信息转录产生RNA的一大类蛋白质因子,针对特定转录因子的ChIP-seq实验,可以在全基因组水平获知受其调控的所有靶基因。
 
该研究揭示这两个转录因子各自均调控2000多个基因(秀丽线虫约有2万个基因)的表达,它们共同调控1300多个编码和非编码基因的表达。这些靶基因在对神经元发育和可塑性具有重要调控作用的多个信号通路中行使功能。其中一个通路是决定环腺苷酸(cAMP)浓度的cAMP代谢通路。为了直接观测活体秀丽线虫细胞中的cAMP浓度变化,研究人员开创性地将用于哺乳动物细胞中检测cAMP水平的探针改造为在活体秀丽线虫中也可以使用工具。进一步的研究揭示,这两个在动物界高度保守的转录因子通过调节神经元中的基因表达,调控了细胞中cAMP的浓度,进而在时间上影响D型运动神经元发育和可塑性的进程。此外,UNC-30和UNC-55是从秀丽线虫到人均具有的高度保守的转录因子,从全基因组水平上获得了UNC-30和UNC-55调控的靶基因,为进一步探索动物细胞中转录因子调控网络提供了重要基础。
 
研究工作得到了科技部、中科院、国家基金委以及中国科大非编码RNA功能及功能机理创新团队的支持。(来源:中国科学技术大学
 
 
 
UNC-30和UNC-55可以各自分别调控(促进或抑制)一些基因的转录,但是它们共同调控包括cAMP通路、microRNA和lncRNA等在内的数以千计的靶基因的表达,从而调控D型神经元的发育和可塑性。
 

 

 
 
 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。

 
相关新闻 相关论文

图片新闻
原始行星碰撞形成镶嵌钻石的陨石 欧盟裁定波兰砍伐古老森林为非法
美沃特曼奖首次授予心理学家 犬类与人类比想象的更相似
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐