miR-290基因簇在小鼠著床前胚胎髮育過程中的功能研究

《miR-290基因簇在小鼠著床前胚胎髮育過程中的功能研究》是依託中國人民解放軍第四軍醫大學，由楊艷紅擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：miR-290基因簇在小鼠著床前胚胎髮育過程中的功能研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：楊艷紅
• 依託單位：中國人民解放軍第四軍醫大學

中文摘要

miRNA 是一類長約22個核苷酸的非編碼單鏈RNA分子，研究表明在低等脊椎動物miRNA對早期胚胎的發育、分化及胚胎基因組激活起作用。我們研究發現miR-290基因簇在小鼠卵母細胞及2細胞胚胎中表達豐度極低，4-8細胞胚胎表達豐度升高，囊胚期達最高。miR-290基因簇通過調控胚胎幹細胞基因組DNA甲基化和G1-S期轉換對維持ES細胞的自我更新和多能性起重要作用。本課題擬在前期研究工作基礎上，利用顯微注射技術對不同發育階段胚胎注射miR-290基因簇表達載體或抑制劑，套用免疫螢光和qRT-PCR方法檢測已知靶標和預測靶標基因表達水平變化，結合經典胚胎學研究技術，研究miR-290基因簇對著床前胚胎髮育過程中DNA甲基化及細胞周期變化的影響，以闡明著床前胚胎髮育及分化過程中miR-290基因簇的重要調控作用；為深入了解胚胎早期發育過程中基因調控機理及胚胎基因組激活的分子機制奠定基礎。

結題摘要

目前miRNA是生命科學領域的研究熱點，然而其在著床前胚胎髮育過程中的功能鮮見報導。我們在對小鼠著床前胚胎miRNA表達譜進行的研究中發現，miR-290基因簇在卵母細胞及2細胞胚胎中表達豐度極低，此後逐漸升高，至囊胚期達峰值。最近在對胚胎幹細胞研究中證實miR-290基因簇參與調控基因組DNA甲基化和G1-S期轉換，因此我們推測miR-290基因簇可能在調控著床前胚胎髮育過程中發揮重要作用。在本項目中，我們在生物信息學分析的基礎上，使用報告基因技術證實了ELAVL2和MBD2是miR-290基因簇的新靶標，其中ELAVL2參與調控胚胎細胞周期，而MBD2則與胚胎甲基化密切相關。同時發現給8-細胞期著床前胚胎注射體外轉錄的ELAVL2 和 MBD2以及P21、LATS2及 RBL2等miR-290基因簇的靶基因mRNA能夠顯著影響胚胎細胞周期和甲基化水平，最終引發囊胚發育遲緩甚至停止發育，注射miR-290 inhibitor也得到相同的結果。然而，給1-細胞期胚胎注射miR-290 mimics並不能影響胚胎細胞周期和胚胎髮育。這些結果表明，miR-290基因簇能通過調控多種靶基因表達影響著床前胚胎的細胞周期、甲基化水平以及囊胚發育進程，但是其對1-細胞期胚胎沒有明顯的生物學效應。