Nodal信号调控microRNA表达的分子机制及其在斑马鱼中内胚层发生中的功能研究
结题报告
批准号:
30971656
项目类别:
面上项目
资助金额:
32.0 万元
负责人:
王强
学科分类:
C1203.早期胚胎发育及细胞谱系建立
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
孟凡伟、刘霖、刘修利、魏奭、刘昭廷、王婷婷
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中文摘要
Nodal信号通路在中内胚层发生中起着重要作用。在斑马鱼中,有两个Nodal的同源基因,cyclops和squint。同时突变cyclops和squint基因的胚胎,内胚层不能形成,而且缺失头部和躯干部分的中胚层。microRNAs对脊椎动物发育非常重要,已有研究表明,miR-430可以分别靶向squint和lefty,调控发育过程中的Nodal信号,使斑马鱼发育能够正常进行。microRNAs的表达和胚胎早期发育过程紧密相关,跨膜信号调控microRNAs表达的分子机制及其在发育中的功能却所知甚少。本项目将鉴定Nodal信号所调控的microRNAs,分析其调控microRNAs表达的分子机制,并深入研究这些microRNAs在斑马鱼中内胚层发生过程中的功能,建立Nodal信号通过microRNAs所形成的基因调控网络,从而深入了解Nodal信号诱导中内胚层发生的机理。
英文摘要
在生物体发育过程中,microRNA通过转录后修饰、调控基因的表达,参与发育进程的各个方面。有研究表明,发育相关信号可以调控microRNA的表达。因此,我们通过microRNA表达芯片技术鉴定了一批斑马鱼发育过程中受Nodal信号调控的microRNAs。结果表明,在原肠期,大部分microRNA的表达水平较低,只有mir25,mir92b,mir203a,mir203a和mir206表达水平较高,且受到Nodal信号调控。利用整胚原位杂交对上述结果进一步证实,mir206 受到Nodal 信号上调。. 我们发现mir206 是母源基因,在MBT(母源向合子期转化)期,mir206的表达开始降低,推测可能此时存在mir206 的清除机制。原肠期,mir206 的表达量逐渐增加。在斑马鱼胚胎中过量表达mir206或敲低mir206基因的表达都会特异性地导致胚胎前后末端之间的角度增加,脊索标记基因ntl (no tail)、脊索前板标记基因hgg1 (ctsl1b)和外胚层标记基因dlx3b(distal-less homeobox gene 3b)的表达量均没有明显变化,但表达图式都呈现出沿前后轴变短、左右轴变宽的趋势,表明汇聚延伸运动出现严重缺陷。进一步的研究表明,mir206是通过细胞自主性和非细胞自主性两种方式来影响汇聚延伸运动的。在斑马鱼胚胎中过量表达或敲低mir206基因,都使细胞膜突触的形成和F-actin聚集显著下降,从而影响细胞运动。通过生物信息学分析和体内、体外实验,我们证明mir206靶向prickle1a。遗传互作实验证明mir206靶向prickle1a,调节JNK2磷酸化,进而影响斑马鱼的汇聚延伸运动。本研究首次证明mir206是斑马鱼体轴建立过程中汇聚延伸运动所必须的。它直接靶向非经典Wnt信号通路中的关键组分prickle1a,调节MAPK JNK信号,影响胚胎早期发育过程中的细胞运动。. 通过此项目的部分资助,我们还发现miR-92a在神经脊干细胞中有特异的表达。Bmp信号的抑制性分泌型蛋白Noggin3是miR-92a的靶基因。miR-92a失活,使得noggin3转录产物稳定性增高,致使Bmp信号被抑制和软骨前体细胞增殖停滞,向软骨细胞的分化也被抑制。相关结果发表后再进一步汇报。
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MicroRNA-206 Regulates Cell Movements during Zebrafish Gastrulation by Targeting prickle1a and Regulating c-Jun N-Terminal Kinase 2 Phosphorylation
MicroRNA-206 通过靶向 prickle1a 和调节 c-Jun N 末端激酶 2 磷酸化来调节斑马鱼原肠胚形成过程中的细胞运动
DOI:10.1128/mcb.00134-12
发表时间:2012-07-01
期刊:MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY
影响因子:5.3
作者:Liu, Xiuli;Ning, Guozhu;Wang, Qiang
通讯作者:Wang, Qiang
胚胎形态发生的分子机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    国家杰出青年科学基金
  • 资助金额:
    400万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    王强
  • 依托单位:
咽囊调控弓动脉发育稳态的分子机制
  • 批准号:
    91739101
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    50.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    王强
  • 依托单位:
脊椎动物神经后部化过程中染色质重塑蛋白BPTF调控核小体定位的机制及功能研究
  • 批准号:
    91519329
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    75.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    王强
  • 依托单位:
乳腺癌扩增序列BCAS2通过调控wnt/β-catenin信号通路促进脊椎动物胚胎初级造血的研究
  • 批准号:
    31571501
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    75.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    王强
  • 依托单位:
鸟苷酸交换因子net1在斑马鱼胚盾形成和中内胚层诱导中的功能及分子机制研究
  • 批准号:
    31271532
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    90.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    王强
  • 依托单位:
斑马鱼胚层形成和胚层细胞分化过程中表观遗传调控microRNA表达的机制及功能研究
  • 批准号:
    90919011
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    王强
  • 依托单位:
国内基金
海外基金