microRNA(miRNA)是非编码小RNA分子,与靶信使RNA(mRNA)的3'-非翻译区(UTR)碱基配对,下调基因表达。然而,关于十足目甲壳动物miRNA的详细信息并不多见。上海海洋大学邱高峰教授带领的团队早期研究发现,中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)的细胞周期蛋白B(cyclin B)的3'-UTR上存在许多miRNA结合位点,暗示miRNA可能在转录后水平调控细胞周期蛋白B。在本研究中,邱教授团队采用测序技术对中华绒螯蟹的卵巢小RNA组进行了全面鉴定,深入探讨了miRNA在卵母细胞减数分裂过程中的作用*,研究成果发表在7月刊的BMC Genomics上。
研究人员采用高通量测序对中华绒螯蟹的卵巢小RNA组进行分析(小RNA测序项目由联川生物承担完成),鉴定出来自44个miRNA家族的55个已知miRNAs,并预测出136个可能存在未知的miRNAs。实验发现,四个miRNAs(miR-2,miR-7,miR-79和miR-133)的5'种子序列,互补于细胞周期蛋白B的3'-UTR的miRNA结合位点。实时定量PCR分析发现,miR-2和miR-133表达丰度在减数第一次分裂中期(MI)的表达丰度远高于胚泡期(GV)。但它们的表达增强不依赖于促性腺激素释放激素(GnRH)的诱导。研究人员采用双荧光素酶报告基因测定法进行进一步表达分析,结果显示miR-2和miR-133可下调螃蟹细胞周期蛋白B基因的3'-UTRs的表达,这表明它们能抑制细胞周期蛋白B的翻译。免疫印迹试验分析证实,在受精卵中,细胞周期蛋白B蛋白会在减数第一次分裂的中期—后期过渡中完全消失,这表明了在接近MI结束时miR-2和miR-133可能具有破坏细胞周期蛋白B的功能。
此研究中首次从蟹卵巢小RNA组中鉴定出了大量的miRNAs,同时发现miR-2和miR-133在卵母细胞减数分裂成熟过程中表现出差异表达,并可以调控蟹细胞周期蛋白B基因的3'-UTR。值得注意的是,该研究发现与最近报道的miRNA活性在小鼠卵母细胞中被整体抑制是不一致的。
* Song YN, Shi LL, Liu ZQ, Qiu GF. Global analysis of the ovarian microRNA transcriptome: implication for miR-2 and miR-133 regulation of oocyte meiosis in the Chinese mitten crab, Eriocheir sinensis (Crustacea:Decapoda)(2014) BMC Genomics doi: 10.1186/1471-2164-15-547 [article]
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