研究將秀麗隱桿線蟲的發(fā)育和脂質(zhì)處理途徑聯(lián)系起來

馬薩諸塞州綜合醫(yī)院(MGH)研究小組報(bào)告發(fā)現(xiàn)，在C.elegans蛔蟲內(nèi)的兩個不同組織中的代謝途徑之間的先前未知的相互作用觸發(fā)了成熟的關(guān)鍵步驟。在Genes&Development發(fā)表的報(bào)告中，研究人員描述了如何發(fā)現(xiàn)蛔蟲皮膚中的microRNAs，它們通過關(guān)鍵發(fā)育階段控制動物的過渡，與指導(dǎo)脂質(zhì)從儲存中轉(zhuǎn)運(yùn)的信號通路相連。腸道到生殖細(xì)胞，支持胚胎生長。

“兩個特殊組織之間的這種對話是一種非常精確的策略，可以精確地編排向成年過渡的過程，”MGH分子生物學(xué)系的前任作者，該報(bào)告的主要作者Robert Dowen博士說。“非常令人驚訝的是，秀麗隱桿線蟲已經(jīng)發(fā)展出一種非常優(yōu)雅的機(jī)制，可以在動物生長的非常特定的位置整合三種不同組織的發(fā)育，代謝和生殖信息。”

通訊作者，MGH分子生物學(xué)系博士Gary Ruvkun博士說：“ 秀麗隱桿線蟲皮膚中的microRNA 就像一個時鐘。它們控制著蛔蟲的發(fā)育步驟，最終導(dǎo)致脂肪代謝向生產(chǎn)過程的大規(guī)模轉(zhuǎn)變。成年時的雞蛋。“ 在加入北卡羅來納大學(xué)教堂山分校生物與基因組研究綜合項(xiàng)目之前，Dowen是Ruvkun實(shí)驗(yàn)室的研究員

Ruvkun對秀麗隱桿線蟲的研究導(dǎo)致了許多關(guān)于發(fā)育分子控制的基本發(fā)現(xiàn)。Ruvkun與現(xiàn)任馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Victor Ambros博士合作，通過對秀麗隱桿線蟲的遺傳分析發(fā)現(xiàn)了第一個microRNA及其抑制信使RNA翻譯成蛋白質(zhì)的機(jī)制。Ruvkun隨后發(fā)現(xiàn)microRNA用于多種生物，包括人類。

一旦秀麗隱桿線蟲幼蟲孵化，它們開始以細(xì)菌為食并迅速生長，在成年之前擴(kuò)大100倍以上。從幼蟲到成蟲過渡的關(guān)鍵步驟受到lin-4和let-7的調(diào)控，這是Ruvkun和Ambros發(fā)現(xiàn)的第一批microRNA。當(dāng)蛔蟲長大成人時，以前驅(qū)動生長的營養(yǎng)物質(zhì)會在腸道中積聚成脂肪。但是為了繁殖，這些脂肪儲存需要在稱為卵黃發(fā)生的過程中轉(zhuǎn)移到生殖細(xì)胞，這是通過類似于在人類和其他哺乳動物中攜帶脂質(zhì)的LDL分子的顆粒來實(shí)現(xiàn)的。

雖然已知胰島素信號傳導(dǎo)對卵黃發(fā)生至關(guān)重要，但研究小組懷疑其他途徑可能在調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮作用。他們的調(diào)查顯示，通過表達(dá)皮下組織 - 對應(yīng)于動物皮膚 - lin-4，let-7和轉(zhuǎn)錄因子lin-29的表達(dá)來調(diào)節(jié)卵黃發(fā)生是由腸道中的TORC2信號通路介導(dǎo)的，與能量代謝有關(guān)。

雖然最初在秀麗隱桿線蟲中發(fā)現(xiàn)的幾種代謝活動也適用于其他動物，包括人類，但Dowen指出哺乳動物脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)分子是否受調(diào)節(jié)線蟲中脂肪代謝的相同蛋白質(zhì)的控制仍有待觀察。“我們接下來要研究的問題之一是什么是將皮下發(fā)育與腸道脂肪代謝相結(jié)合的信號分子，包括TORC2蛋白復(fù)合物的調(diào)節(jié)因子，它是細(xì)胞生長和新陳代謝的關(guān)鍵介質(zhì)。”

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