在Xenopus tropicalis的变形基因调节程序中,头头的大脑
Samhitha Raj1, Christopher J Sifuentes1, Yasuhiro Kyono2
1Department of Molecular, Cellular and Developmental Biology, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan, United States of America.
PloS one
|June 29, 2023
概括
甲状腺激素 (TH) 通过调节基因表达来驱动两生物的变形. 这项研究揭示了天然变形期间头大脑的全基因组变化,确定了关键基因和短期TH治疗的潜在局限性.
科学领域:
- 发展生物学 发展生物学
- 神经科学是一个神经科学.
- 内分泌学 在内分泌学.
背景情况:
- 两生物的变形是一个复杂的过程,由甲状腺激素 (TH) 主导.
- TH通过与甲状腺激素受体 (TRs) 结合作用,该受体调节基因表达程序,这对于形态发生是必不可少的.
- 之前的研究主要使用了前变形的外源性TH,限制了对自然变形基因调节的理解.
研究的目的:
- 为了全面分析自发变形期间*Xenopus tropicalis*头脑中全基因组基因表达变化.
- 在转化过程中使用TR染色体免疫沉测序 (ChIP-seq) 识别大脑中的直接TH点基因.
- 为了比较自然转化过程中的基因表达动态与急性外源TH治疗诱导的基因表达动态.
主要方法:
- 在自发变形的四个不同的阶段,对*Xenopus tropicalis*头大脑进行了RNA测序.
- 染色体免疫沉测序 (ChIP-seq) 用于绘制基因组中的TR结合位点.
- 来自自发性变形的基因表达数据与接受异源TH治疗的头的数据进行了比较.
主要成果:
- 蛋白质编码基因的26%的mRNA水平在变形过程中发生了变化,大致相同的数量上调和下调.
- 在转化过程中,TRs直接调节了24%的基因表达变化.
- 参与神经发育,细胞信号和突触功能的基因受到上调,而细胞周期和干细胞基因受到下调,反映了向成年大脑特征的转变.
结论:
- 这项研究提供了头大脑转型的基础分子地图,详细介绍了动态基因表达转变.
- 这些发现揭示了从神经结构形成过渡到神经分化和成熟,这是成年大脑的特征.
- 结果突出了自发变形期间观察到的基因调节与短期外源TH暴露引起的基因调节之间的潜在差异.
