一个lncRNA可能是成功受孕的关键

11-25-2016

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生物360

蛋白质——是几乎所有生物机制的基础,是由从DNA基因序列转录而来的RNA分子所产生的。然而,大部分的转录RNA并没有被转换成蛋白质,并且似乎没有重要的作用。最近,日本理化研究所(RIKEN)RNA生物学实验室的Shinichi Nakagawa及其同事发现,一个特别的长非编码RNA(lncRNA),在某些情况下可能对于生育是至关重要的。相关研究结果最近发表在发育生物学国际著名期刊《Development》。

作为先前研究项目的一部分,Nakagawa及其研究小组制备了一种转基因小鼠品系,它们在一个称为Neat1的lncRNA其编码基因上具有一个敲除突变。虽然大多数的lncRNA敲除没有显示明显的效果,但研究人员在这些Neat1敲除雌性小鼠当中发现了很高的不孕率。所以他们打算进一步进行调查。

研究小组发现,大约一半的雌性基因敲除小鼠存在生育问题,要么是不能怀孕,要么是产出很小的幼崽。然而,出人意料的是,这种影响是随机的。一些基因敲除小鼠似乎能正常怀孕,其他一些小鼠则总是不孕,而另外一些小鼠则只在有的时候可孕。Nakagawa说:“一只特定的雌性小鼠可能正常怀孕一次,但是在下一次交配时,就不能怀孕。”

随后的实验发现,卵巢故障是不孕的原因。研究人员还发现,在不孕的基因敲除小鼠中,孕激素水平在怀孕期间没有升高。这些结果与黄体有关,黄体是受精后卵巢中形成的一个结构,会释放孕激素。

在正常小鼠中,Neat1是黄体在受精后后的发育过程中大量产生的,对于制造黄体细胞核内称为“paraspeckles”的球形结构非常重要。在基因敲除小鼠中,没有paraspeckles形成,但是尽管缺乏paraspeckles,还是有大约一半的基因敲除小鼠似乎能够正常怀孕。

因此,paraspeckles的功能和它们在受孕过程中的重要性仍不清楚。Nakagawa说:“有一种理论认为,它们会‘扣押’可能有害的蛋白质。我们认为,Neat1可能会对抗某些破坏妊娠建立的压力。如果存在这些压力,Neat1和paraspeckles就是必需的,但是如果没有这些压力,paraspeckles就不是必需的。”

Nakagawa认为,很可能人类一些形式的不孕不育症,也可以归因于Neat1基因和paraspeckle形成发生了缺陷。他说:“我们还没有进行任何的人体试验,但绝对是我们进行的这项研究的一个未来方向。”

原文检索:

The lncRNA Neat1 is required for corpus luteum formation and the establishment of pregnancy in a subpopulation of mice

来自:生物360