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肌肉生长发育表观调控机制研究取得新进展

核心提示: 10月2日,国际学术期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线发表了我校动科动医学院左波教授课题组在长非编码RNA调控动物肌肉生长发育方面的研究成果,该研究发现了一个新lncRNA SYISL可通过与PRC2蛋白互作抑制肌细胞分化和降低肌肉重量。

南湖网讯(通讯员 靳建军) 10月2日,国际学术期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线发表了我校动科动医学院左波教授课题组的研究成果,论文题目为“Long noncoding RNA SYISL regulates myogenesis by interacting with polycomb repressive complex 2”,该研究发现了lncRNA SYISL可通过与PRC2(Polycomb Repressive Complex 2)蛋白互作抑制肌细胞分化和降低肌肉重量。

肌肉组织是动物机体的重要组成部分,肌肉生长速度和肌肉量是动物生产中重要的经济性状之一。肌肉生长发育是一个复杂的过程,受到多种转录因子、表观遗传等调控,因此解析肌肉生长发育的调控网络具有重要的理论和应用价值。lncRNA是一类转录本长度超过200nt,没有蛋白编码能力的RNA,在多种生物学过程中具有重要作用,尽管目前已发现了很多在肌肉组织中表达的lncRNA,但绝大多数lncRNA在肌肉生长发育过程中的功能和调控机制并不清楚。

研究团队通过分析C2C12成肌细胞不同分化时期lncRNA的表达水平变化,发现了一个功能未知的lncRNA随着细胞分化表达水平持续升高,并在肌肉组织中高丰度表达。该lncRNA位于SYNPO2基因内含子,因此将其命名为SYISL(SYNPO2 intron sense-overlapping lncRNA)。通过细胞实验和基因敲除小鼠模型研究,发现了SYISL具有促进成肌细胞增殖和抑制成肌细胞分化等双重作用,SYISL基因敲除会导致肌肉重量和肌纤维密度显著增加,并能够促进肌肉损伤修复。在调控机制上,SYISL可通过招募PRC2蛋白导致靶基因启动子区域组蛋白H3第27位赖氨酸发生三甲基化(H3K27me3),从而抑制靶基因表达;其中促进细胞增殖主要是通过抑制细胞周期素依赖性激酶抑制因子p21基因的表达,而抑制细胞分化则主要是通过降低MyoG、Myh4和MCK等肌细胞分化相关基因的表达。该研究结果为动物肌肉生长发育研究提供了新的调节因子和表观调控机制,对深入解析肌肉生长发育的分子调控网络具有重要意义。

我校动科动医学院博士研究生靳建军和吕威为该论文的共同第一作者,左波教授为论文通讯作者。该研究得到了国家转基因重大专项、校自主创新基金等资助。

文章链接:http://www.pnas.org/content/early/2018/10/01/1801471115

审核人:左波

责任编辑:罗林
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