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研究将秀丽隐杆线虫的发育和脂质处理途径联系起来

马萨诸塞州综合医院(MGH)研究小组报告发现,在C.elegans蛔虫内的两个不同组织中的代谢途径之间的先前未知的相互作用触发了成熟的关键步骤。在Genes&Development发表的报告中,研究人员描述了如何发现蛔虫皮肤中的microRNAs,它们通过关键发育阶段控制动物的过渡,与指导脂质从储存中转运的信号通路相连。肠道到生殖细胞,支持胚胎生长。

研究将秀丽隐杆线虫的发育和脂质处理途径联系起来

“两个特殊组织之间的这种对话是一种非常精确的策略,可以精确地编排向成年过渡的过程,”MGH分子生物学系的前任作者,该报告的主要作者Robert Dowen博士说。“非常令人惊讶的是,秀丽隐杆线虫已经发展出一种非常优雅的机制,可以在动物生长的非常特定的位置整合三种不同组织的发育,代谢和生殖信息。”

通讯作者,MGH分子生物学系博士Gary Ruvkun博士说:“ 秀丽隐杆线虫皮肤中的microRNA 就像一个时钟。它们控制着蛔虫的发育步骤,最终导致脂肪代谢向生产过程的大规模转变。成年时的鸡蛋。“ 在加入北卡罗来纳大学教堂山分校生物与基因组研究综合项目之前,Dowen是Ruvkun实验室的研究员

Ruvkun对秀丽隐杆线虫的研究导致了许多关于发育分子控制的基本发现。Ruvkun与现任马萨诸塞大学医学院的Victor Ambros博士合作,通过对秀丽隐杆线虫的遗传分析发现了第一个microRNA及其抑制信使RNA翻译成蛋白质的机制。Ruvkun随后发现microRNA用于多种生物,包括人类。

一旦秀丽隐杆线虫幼虫孵化,它们开始以细菌为食并迅速生长,在成年之前扩大100倍以上。从幼虫到成虫过渡的关键步骤受到lin-4和let-7的调控,这是Ruvkun和Ambros发现的第一批microRNA。当蛔虫长大成人时,以前驱动生长的营养物质会在肠道中积聚成脂肪。但是为了繁殖,这些脂肪储存需要在称为卵黄发生的过程中转移到生殖细胞,这是通过类似于在人类和其他哺乳动物中携带脂质的LDL分子的颗粒来实现的。

虽然已知胰岛素信号传导对卵黄发生至关重要,但研究小组怀疑其他途径可能在调节过程中发挥作用。他们的调查显示,通过表达皮下组织 - 对应于动物皮肤 - lin-4,let-7和转录因子lin-29的表达来调节卵黄发生是由肠道中的TORC2信号通路介导的,与能量代谢有关。

虽然最初在秀丽隐杆线虫中发现的几种代谢活动也适用于其他动物,包括人类,但Dowen指出哺乳动物脂质转运分子是否受调节线虫中脂肪代谢的相同蛋白质的控制仍有待观察。“我们接下来要研究的问题之一是什么是将皮下发育与肠道脂肪代谢相结合的信号分子,包括TORC2蛋白复合物的调节因子,它是细胞生长和新陈代谢的关键介质。”

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