北京基因组研究所合作研究揭示RNA结构调控早期胚胎发育机制

  脊椎动物早期胚胎发育主要是由存储在卵子中的母源因子所主导,在母源-合子转换过程中,母源RNA发生大规模的降解。母源mRNA在胚胎发育过程所经历的调控涉及甲基化修饰、Poly(A)长度、翻译及降解等。RNA分子在细胞内并不是线性或无序存在,而是形成复杂的高级结构。RNA结构如何参与到这一大规模的转录本降解与激活中并确保精准胚胎发育进程尚不清楚。

  近期,中国科学院北京基因组研究所杨运桂研究组、清华大学张强锋研究组和中国科学院动物研究所刘峰研究组合作在Genome Biology发表了题为RNA structural dynamics regulate early embryogenesis through controlling transcriptome fate and function的研究成果,绘制了包含RNA 四个碱基信息的斑马鱼早期胚胎发育RNA二级结构全景图谱,并发现RNA结构影响结合蛋白Elavl1a对RNA结合能力,从而调控母源mRNA稳定及降解,调节斑马鱼母源-合子转换及早期胚胎发育进程。

  杨运桂、刘峰等早期合作研究发现m5C修饰通过其结合蛋白Ybx1招募Pabpc1a维持母源mRNA稳定性,从而保证母源-合子转换有序机制(Molecular Cell 2019)。结合本研究的发现,进一步证明了RNA的转录后调控在胚胎发育过程中的重要作用。

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