MicroRNAs对动物皮肤和毛发发育调控作用的研究进展

MicroRNAs是近年来发现的一类由19-25个核苷酸组成的非编码单链小RNA分子,它们通过与靶基因mRNA3’UTR结合抑制靶基因的翻译,在转录后水平调控基因表达.MicroRNAs参与了包括细胞分化、增殖和凋亡及免疫系统应答在内的一系列发育调控和生物学过程.最近研究发现MicroRNAs在多种哺乳动物皮肤中均表达,并参与了哺乳动物皮肤及毛发发育的调控过程,这些都为研究这个新颖的调控因子在干细胞生物学和发育生物学中的功能奠定了基础.本文综述了近年来MicroRNAs对哺乳动物皮肤和毛发发育调控作用的研究状况.     

miRNA在调控皮肤和毛囊发育中的作用

表皮发生和毛囊的周期性再生涉及一系列基因的激活和沉默。近年来的研究表明, miRNA的表达谱在表皮和毛囊组织中存在组织特异性, 在毛囊周期性发育中存在阶段特异性。大量miRNA参与表皮和毛囊的发生, 色素的沉着以及毛囊的周期性发育过程, 不同类型细胞中的miRNA通过与信号通路和调控因子相互作用形成了一个全方位、多层次的网络调控系统。文章综述了miRNA调控表皮内稳态和毛囊周期性发育的一些研究 进展, 旨在丰富miRNA参与的基因调控网路的研究, 进而为人工调控miRNA进行疾病治疗和分子育种提供 帮助。     

MicroRNAs对心脏发育与再生的调控作用

MicroRNAs(miRNAs)是一类非编码小分子RNA,参与调控基因表达,也是心脏发育的重要调控者。人类发育成熟的心脏损伤后再生能力有限,并且损伤的心肌由大量增殖的成纤维细胞替代,导致心脏结构和功能的不可逆损伤。研究发现,miRNAs参与胚胎干细胞、心脏祖细胞以及成纤维细胞的增殖与分化,可促进受损心脏再生。现就miRNAs调控胚胎干细胞、心脏祖细胞和成纤维细胞介导的心脏再生作用及其潜在治疗前景进行综述。     

MicroRNAs对斑马鱼发育的调控

microRNAs(miRNAs)是一类长度约为22nt的非编码小RNA,从单细胞到多细胞真核生物中都广泛存在,在进化过程中高度保守,对动物发育、生理功能及病理过程都具有重要调控作用。斑马鱼(Danio rerio)是现代生物学研究中广泛使用的模式动物,以斑马鱼为模型研究miRNAs可以揭示miRNAs在脊椎动物中的功能。文章就miRNAs整体缺失对斑马鱼胚胎发育的影响及一些miRNAs在斑马鱼早期发育过程中的调控机制进行了综述,从而为探索miRNAs在脊椎动物中的功能及鱼类的生产育种提供理论基础。     

MicroRNAs与疾病和发育

作为模式生物实验系统,线虫可用于研究控制动物发育和人类疾病遗传机制。研究发育缺陷的线虫突变体有助于在动物中发现对发育和生理过程有重要调控作用的基因。其中一些基因编码一类小RNA,如microRNA(miRNA),通过作用于特定基因信使RNA来调控其蛋白质表达。一些在线虫发育过程中有功能的miRNA在人体中也存在。它们参与调控与疾病相关的生物学过程,如癌症、糖尿病和神经退行性疾病。通过分析miRNA在临床样品、哺乳动物细胞和模式生物线虫中的表达,从而揭示miRNA调控途径在相关人类疾病中的功能。     

INSM1在神经内分泌系统和胰腺发育中的调控作用

INSMl(Insulinoma associated-1,IA-1)是一类含有锌指结构的转录因子。INSM1在小鼠胚胎神经内分泌细胞和胰岛细胞发育中发挥关键作用。INSM1在许多神经内分泌肿瘤中有异常高表达。深入理解INSM1在神经内分泌细胞和胰岛发育中的分子机制将有助于研究神经内分泌发育、肿瘤等相关疾病的治疗措施。为此,我们就近年来INSM1的研究进展作一综述。     

Pax2在肾脏发育和肾疾病中的调控作用

配对盒基因2(Paired box2,Pax2)是肾脏发育中重要的转录因子,在前、中、后肾发育的全过程表达,集中分布在发育的各级小管和间充质成分,具有特定的时空特性。研究表明Pax2与多种调节肾脏发育的因子Gdnf、Ret、SHH、Wnt4及Fgf等相互作用,共同精准诱导生肾索形成,前/中肾管的形成及分化,输尿管芽的发生及分支,肾单位的诱导分化。Pax2的变异导致多种先天性肾脏及输尿管发育畸形,最易发生在肾-视神经盘缺损综合征。在肾细胞癌、Wilms瘤和多种肾小球及肾小管获得性疾病中存在Pax2的异常表达,其诊断和治疗价值将是今后研究的重点。文章主要对Pax2的分子结构、在肾脏发育和肾疾病的表达及调控进行了综述。     

CircRNA在动物脂质代谢中的调控作用

脂质代谢具有复杂的生理过程,受激素、转录因子、酶和非编码RNA等多种因素影响,其中遗传是主要因素之一。环状RNA (circular RNA, circRNA)是存在于真核生物中的共价闭合的环形非编码RNA,具有组织特异性、保守性和稳定性。近年来,circRNA在脂肪生成和发育中的分子调控机制被广泛研究。本文概述了脂肪的分类、功能及其生成的调控机制,并重点综述circRNA对脂质代谢的调控,尤其是circOgdh和circHIPK3等标志性circRNA在动物脂肪沉积调控中的作用,以期为后续研究提供参考。     

MicroRNAs参与调控中枢神经系统的发育及脊髓损伤修复

microRNAs（miRNAs）不仅参与神经系统的生长发育、功能完善,还参与脊髓损伤病理及损伤后修复过程。miRNAs能使中枢神经系统按正确的时序性和空间性顺序进行发育和分化,在维持生物体记忆及生物钟方面起着重要作用。miRNAs异常表达同脊髓损伤病理过程相关。目前,体内及体外实验均已证实,miRNAs不仅能够维持神经干细胞增殖,而且可以促进神经元轴突伸长,从而为脊髓损伤的治疗带来新的治疗策略。     

小分子RNA在植物叶发育中的调控作用

叶发育是叶原基细胞有序的分裂、生长和分化的过程,受到植物激素和多个转录因子的严格调控.近年的研究表明,在叶片发育的过程中,小分子RNA是基因调控网络的重要组分.小分子RNA通过对其中一些转录因子的抑制作用,影响其表达水平和空间分布,维持叶的正常发育.本综述介绍了小分子RNA及其靶基因调控模块在叶片发生、 叶片形状、叶子极性发育和叶子衰老等过程中的调控作用,并展望了未来研究中新方向.     

组蛋白在胚胎早期发育转录调控中的作用

组蛋白是一组等电点大于１０．０的碱性蛋白质,在进化上十分保守。真核生物的染色体上主要含有５种组蛋白,即核心组蛋白Ｈ２ａ、Ｈ２ｂ、Ｈ３、Ｈ４及连接组蛋白Ｈ１。核心组蛋白八聚体、蛋白Ｈ１和２００ｂｐ的ＤＮＡ共同组成了染色体的基本单位——核小体。组蛋白不仅...     

SonicHedgehog基因及其在发育过程中的调控作用

SonicHedgehog（Shh）基因属于Hedgehog（Hh）基因家族,该家族最早在果蝇体内被发现,进化上呈高度保守状态。SonicHedgehog定位在7号染色体长臂远端（7q36）,其通过细胞表面特殊受体Patched（Ptc）和sInoothened（smo）被接收和传导,从而激活锌指蛋白Ci／Gli家族。SonicHedgehog基因作为重要的形态发生素,在胚胎发育、机体器官组织形成的过程中发挥了重要的作用,它的缺失或者失活会导致一系列严重的遗传疾病。其与体节、神经管、消化道、头面部、上下肢芽的发育以及肿瘤形成等有密切关系。本文主要就SonicHedgehog基因及其在发育中的调控作用作一综述。     

PEBP家族基因在植物发育调控中的作用

文章介绍植物PEBP家族的成员组成、系统进化、时空表达特点以及基因功能的研究进展。     

生长素在微生物调控根发育过程中的作用

很多微生物通过分泌生长素和生长素前体与植物建立了有益的关系并改变植物根系的形态结构,此外,微生物分泌的其他代谢产物也能改变植物生长素信号通路。因此,生长素和生长素信号通路在微生物调控植物根系发育的过程中起着至关重要的作用。该文从生长素合成、生长素信号和生长素极性运输3个方面总结了生长素在微生物调控植物根系发育过程中的作用,主要包括微生物增加了植物内源生长素的含量、增强了生长素的信号和调控PIN蛋白的表达水平,进而如何调控植物生理和分子水平来适应微生物对其根系的改变,为进一步开展该方面的研究奠定了基础。     

miR319在植物器官发育中的调控作用

microRNAs(miRNAs)是一类内源性的、21~25个碱基长度的小分子非编码RNA,它通过指导剪切或者抑制翻译等方式调节植物基因的表达,参与调控植物生长发育各个方面。大量研究表明,miR319通过靶向TCPs转录因子控制植物叶、花等器官的生长命运,并参与调控部分激素生物合成和信号传导通路,在植物发育过程中发挥重要生物学功能。文章综述了miR319在植物叶形态建成、生长发育以及叶衰老和花器官发育等过程中的重要调控作用。     

转录中介体复合物在心血管发育和疾病中的转录调控作用

哺乳动物心血管系统发育过程中,各分子、细胞和组织器官形态发生过程的精细协调对于形成成熟且功能齐全的心血管系统是不可或缺的,这些过程出现异常通常会导致严重的先天性心血管发育缺陷。多细胞生物中细胞命运的决定和维持在很大程度上依赖于对RNA聚合酶Ⅱ (Pol Ⅱ)转录活性的时空精确调控,而转录中介体(Mediator)在Pol Ⅱ转录过程中起着重要的协同作用。Mediator是一种进化上保守的多亚基蛋白质复合体,包括头部、中部、尾部和激酶部四个部分,是转录因子和基础转录机器之间的功能联系的桥梁。近年来,鉴于Mediator在基因表达中的关键作用,越来越多的人类心血管疾病被证实与特定的Mediator基因突变相关,如心脏瓣膜缺陷、大动脉转位、DiGeorge综合征及一些与能量稳态失衡相关的心血管疾病。本文就Mediator在心血管系统发育和疾病中的作用进行综述,重点讨论Mediator对转录调控的影响在心血管疾病发生发展中的作用,旨在为与Mediator相关的心血管系统发育和疾病的研究提供广阔的研究思路。     

FGF信号通路在内耳发育调控和毛细胞再生中的作用

内耳是感受听觉和平衡觉的复杂器官。在内耳发育过程中,成纤维生长因子(fibroblast growth factor, FGF)信号通路参与了听基板的诱导、螺旋神经节(statoacoustic ganglion, SAG)的发育以及Corti器感觉上皮的分化。FGF信号开启了内耳早期发育的基因调控网络,诱导前基板区域以及听基板的形成。正常表达的FGF信号分子可促进听囊腹侧成神经细胞的特化,但成熟SAG神经元释放的过量FGF5可抑制此过程,形成负反馈环路使SAG在稳定状态下发育。FGF20在Notch信号通路的调控下参与了前感觉上皮区域向毛细胞和支持细胞的分化过程,而内毛细胞分泌的FGF8可调控局部支持细胞分化为柱细胞。人类FGF信号通路异常可导致多种耳聋相关遗传病。此外,FGF信号通路在低等脊椎动物毛细胞自发再生以及干细胞向内耳毛细胞诱导过程中都起到了关键作用。本文综述了FGF信号通路在内耳发育调控以及毛细胞再生中的作用及其相关研究进展,以期为毛细胞再生中FGF信号通路调控机制的阐明奠定理论基础。     

DNA甲基化和组蛋白修饰在克隆动物发育过程中的作用

体细胞核移植在农业应用、生产疾病模型动物、转基因家畜或产生人胚胎干细胞来治疗人类的疾病方面有巨大的应用潜力。虽然已经成功克隆出多种哺乳动物, 但该技术仍存在一些未解决的问题, 包括产生克隆动物的效率低和克隆动物的异常等。异常的表观遗传重编程是克隆胚胎发育失败的一个重要因素。文章重点论述了DNA甲基化、组蛋白修饰及其与克隆胚胎发育的关系。了解表观遗传调控机制有助于解决核移植技术中存在的问题, 有利于更好地应用这项技术。     

MicroRNAs在棕色脂肪细胞分化过程中的作用

MicroRNA(miRNA)是一种非编码的小分子RNA,负性调控转录后基因表达。miRNA在个体时序性发育、细胞增殖分化和凋亡、器官发育、脂肪代谢等许多生物发育过程中起着重要作用。近年来对miRNA的研究证实,miRNA直接或间接影响棕色脂肪组织发育过程中重要转录因子的表达。综述了miRNA调节棕色脂肪细胞分化的最新研究进展。