早期研究已經(jīng)證明甲狀腺素在調控無(wú)尾兩棲動(dòng)物變態(tài)發(fā)育中起到至關(guān)重要的作用。已有利用模式生物爪蟾Xenopus laevis研究發(fā)現有兩種
甲狀腺素受體α（Thyriod Hormone α，TRα）和β（Thyriod Hormone β，TRβ）介導甲狀腺素的調控作用。已有研究報道爪蟾TRα敲低或敲除時(shí)，爪蟾蝌蚪發(fā)育加快但變態(tài)個(gè)體明顯變小，而TRα的這些功能在其它物種中是否保守還不清楚；同時(shí)過(guò)去對于變態(tài)發(fā)育調控分子機制的推論中，TRα作為轉錄因子開(kāi)啟變態(tài)發(fā)育的發(fā)生，但是敲除TRα的個(gè)體依然能夠進(jìn)行變態(tài)發(fā)育，這暗示了在變態(tài)發(fā)育中存在其它的轉錄因子調控變態(tài)發(fā)育。
成都生物研究所江建平研究員帶領(lǐng)其博士研究生趙蘭英同學(xué)等以其正在研發(fā)的新型模式生物飾紋姬蛙Microhyla fissipes為研究對象，檢測了3個(gè)關(guān)鍵發(fā)育時(shí)期變態(tài)前期（premetamorphosis）、變態(tài)高峰期（metamorphic climax）和變態(tài)完成期（completion of metamorphosis）的轉錄組，共獲得2293基因表現出發(fā)育時(shí)期的差異表達，其中非常有趣的發(fā)現是在變態(tài)前期時(shí)， TRα基因在體型明顯較大并且到達變態(tài)發(fā)育期時(shí)間較長(cháng)的物種（非洲爪蟾和中華蟾蜍Bufogargarizans）中高表達，而在體型明顯小且發(fā)育時(shí)間較短的飾紋姬蛙中低表達；同時(shí)我們也發(fā)現TRβ無(wú)論在飾紋姬蛙和非洲爪蟾，甚至在敲除了TRα的爪蟾個(gè)體中均高表達，這暗示了TRβ是開(kāi)啟變態(tài)發(fā)育發(fā)生的關(guān)鍵轉錄因子。因此，本項工作不僅鑒定出可能與變態(tài)發(fā)育有關(guān)的多個(gè)基因，更重要的是揭示去結合甲狀腺激素的TRα調控蝌蚪生長(cháng)和變態(tài)時(shí)間的作用可能在無(wú)尾兩棲動(dòng)物中是保守的，而結合甲狀腺激素的TRβ是開(kāi)啟變態(tài)發(fā)育所必需的轉錄因子。
該研究成果近日以Transcriptome profiles of metamorphosis in the ornamented pygmy frog Microhylafissipes clarifythe functions of thyroid hormonereceptors in metamorphosis為題在線(xiàn)發(fā)表于Scientific Reports。
該項工作獲得了中國科學(xué)院重點(diǎn)部署項目和國家自然科學(xué)基金的共同資助。