在神经发育中的染色质重塑复合物的微RNA介导切换
Andrew S Yoo1, Brett T Staahl, Lei Chen
1Howard Hughes Medical Institute, and Department of Developmental Biology, Stanford University, Stanford, California 94305, USA.
神经原生细胞通过微RNA介导的BAF53a的抑制转换为神经元特异的染色质调节剂. 这种开关对神经元发育至关重要,并可以防止脊柱裂变等缺陷.
科学领域:
- 发育神经生物学的发展神经生物学
- 染色体重塑 染色体的重塑
- 基因调节 基因调节
背景情况:
- 脊椎动物神经系统的发育涉及 mitotic 出口的关键过渡,在那里原始细胞分化为神经元.
- 这种转变标志着ATP依赖的染色质重塑复合物的切换,从神经原始体特异的BAF (npBAF) 到神经元特异的BAF (nBAF) 复合物.
- npBAF复合体子单元对于神经母细胞的增殖和神经管的关闭至关重要,而nBAF复合体子单元则对于神经元转移后的发育至关重要.
研究的目的:
- 阐明控制神经元分化过程中npBAF和nBAF复合体之间的切换的调节机制.
- 调查microRNAs在调解这个关键的发展过渡期间的子单元交换中的作用.
主要方法:
- 分析 BAF53a 通过 miR-9* 和 miR-124 抑制在转基因后神经元中的情况.
- 对miR-9*和miR-124的3'未翻译区域识别位的突变,以评估BAF53a表达和神经元外生.
- 在神经前体中过度表达miR-9*和miR-124以评估增殖率.
- 在调节BAF53a和microRNA表达方面研究REST (抑制剂-元素-1-沉默转录因子).
主要成果:
- 转基因后神经元中的BAF53a抑制由miR-9*和miR-124通过3'未翻译区域的识别位进行介导.
- 这些位点的突变导致持续的BAF53a表达和受损的活性依赖的树突外生.
- 神经前体中miR-9*和miR-124的过度表达减少了它们的增殖.
- 通过REST介导的miR-9*和miR-124的抑制导致在转基因后神经元中BAF53a的抑制.
结论:
- 从npBAF转向nBAF复合体的转换是由miR-9*和miR-124的REST介导的抑制调节的,该抑制针对BAF53a进行降解.
- 这种依赖于microRNA的调节通路对于神经前代细胞转变为神经转移后神经元和适当的神经元发育至关重要.
- 这种途径的失调可能会导致发育缺陷,这凸显了神经发生过程中精确的染色质重塑的重要性.
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