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當(dāng)前位置:上海永葉生物科技有限公司>>技術(shù)文章>>上海交大特聘教授Cell子刊解析大腦皮層發(fā)育
大腦皮層是指大腦外層的神經(jīng)組織結(jié)構(gòu),在控制哺乳動(dòng)物思想、情感和行為中起重要作用。復(fù)雜的人類大腦皮層被人們稱為“進(jìn)化的zui高成就”,不過直到近幾年科學(xué)家們才真正從分子水平上理解大腦皮層的早期發(fā)育。日前上海交大的特聘教授孫濤發(fā)現(xiàn),一種microRNA(miR-7)能夠通過p53通路控制大腦皮層的發(fā)育。這一成果于五月八日發(fā)表在Cell旗下的Cell Reports雜志上。
成熟microRNA是長約22nt的非編碼RNA,這些短RNA在天然細(xì)胞中大量存在,承擔(dān)著重要的調(diào)控功能。microRNA通過與靶基因的mRNA配對,引導(dǎo)其降解或阻礙其翻譯,進(jìn)而在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控目標(biāo)基因的表達(dá)。孫濤教授的這項(xiàng)新研究顯示,在大腦皮層的神經(jīng)前體細(xì)胞中miR-7高水平表達(dá),而且皮層中間前體細(xì)胞(IP)的生存和擴(kuò)增需要miR-7的正常功能。
研究人員構(gòu)建了miR-7 sponge轉(zhuǎn)基因小鼠,特異性knocked down了胚胎皮層區(qū)域的miR-7活性。他們發(fā)現(xiàn),阻斷miR-7的功能會(huì)減少中間前體細(xì)胞的生產(chǎn),引發(fā)類似頭小畸形(microcephaly)的大腦缺陷。進(jìn)一步研究顯示,神經(jīng)前體細(xì)胞出現(xiàn)這種異常,是因?yàn)樽钄鄊iR-7活性上調(diào)了其目標(biāo)基因的表達(dá),包括p53通路中的Ak1和Cdkn1a (p21)。研究人員指出,異位表達(dá)Ak1或p21,和特異性阻斷miR-7結(jié)合位點(diǎn),都會(huì)導(dǎo)致類似的結(jié)果,即IP產(chǎn)量減少。
哺乳動(dòng)物大腦皮層的正常生長,對于大腦的正常功能至關(guān)重要,這一過程受到基因表達(dá)調(diào)控的嚴(yán)格控制。而這項(xiàng)研究向人們展示,miR-7能夠與p53通路中的基因相互作用,調(diào)控大腦皮層的正常發(fā)育。(延伸閱:Science:多啟動(dòng)子調(diào)控大腦的神秘結(jié)構(gòu))作者簡介:
孫濤,上海交大特聘教授。1999年獲得倫敦大學(xué)學(xué)院(University College London)博士學(xué)位。2000-2005年在哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院 (Harvard Medical School) 進(jìn)行博士后工作。2005年被美國康奈爾大學(xué)威爾醫(yī)學(xué)院 (Cornell University Weill Medical College) 聘為助理教授,2011年提升為副教授。2013年聘為上海交通大學(xué)特聘教授,入選上海市。
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