Afkodningsudvikling:mRNAs rolle i embryodannelse

En ny undersøgelse ved Hebrew University afslører indsigt i mRNA-regulering under embryonal udvikling. Undersøgelsen kaster lys over den indviklede proces med mRNA-regulering under embryonal udvikling og giver ny indsigt i, hvordan pluripotente celler vedtager specialiserede identiteter gennem genekspression.

Værket er publiceret i tidsskriftet Nature Communications Forskningen blev ledet af ph.d. Studerende Lior Fishman og team under vejledning af forskeren Dr. Michal Rabani fra Alexander Silberman Institute of Life Science ved Hebrew University og i samarbejde med forskere fra National Institutes of Health i USA

Embryonal udvikling involverer pluripotente celler, der antager specialiserede identiteter ved at vedtage særlige genekspressionsprofiler. Det har imidlertid været en udfordring at forstå de relative bidrag fra mRNA-transkription og -nedbrydning til at forme disse profiler, især inden for embryoner med forskellige cellulære identiteter.

I undersøgelsen brugte forskere en teknik kaldet enkeltcellet RNA-sekventering sammen med metabolisk mærkning til at spore, hvordan gener tændes og slukkes over tid i zebrafiskembryoner. De kunne skelne mellem det mRNA, der blev lavet nyt (fra selve embryonet) og det mRNA, der allerede var der (fra moderen). Ved hjælp af matematiske modeller målte de, hvor hurtigt gener blev tændt og slukket i forskellige typer celler, mens de udviklede sig.

Resultaterne af undersøgelsen afslører meget varierede reguleringsrater på tværs af tusindvis af gener. Forskerne observerede koordinerede transkriptions- og destruktionshastigheder for mange transkriptioner og kædede forskelle i nedbrydning til specifikke sekvenselementer. Det er vigtigt, at de identificerede celletype-specifikke forskelle i nedbrydning, herunder selektiv tilbageholdelse af maternelle transkripter i primordiale kønsceller og omsluttende lagceller, to af de tidligst specificerede celletyper.

Dr. Rabani, seniorforfatter af undersøgelsen, kommenterede:"Vores undersøgelse giver en kvantitativ tilgang til at studere mRNA-regulering under en dynamisk rumlig-temporal respons. Dette arbejde åbner nye veje til at forstå de molekylære mekanismer, der ligger til grund for celleskæbnebestemmelse under embryonal udvikling. "

Resultaterne af denne undersøgelse bidrager til en dybere forståelse af mRNA-regulering og dens rolle i udformningen af ​​cellulære identiteter under embryonal udvikling. Forskerholdet håber, at deres arbejde vil bane vejen for fremtidige undersøgelser, der sigter på at optrevle kompleksiteten af ​​genekspressionsregulering i forskellige biologiske sammenhænge.

Flere oplysninger: Lior Fishman et al., Celletype-specifik mRNA-transkription og nedbrydningskinetik i zebrafiskembryogenese fra metabolisk mærket enkeltcellet RNA-seq, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47290-9

Journaloplysninger: Nature Communications

Leveret af Hebrew University of Jerusalem