兩棲類的變態(tài)發(fā)育是甲狀腺激素調(diào)控下的身體重構(gòu)對(duì)陸生環(huán)境的適應(yīng)過程。已有研究發(fā)現(xiàn)變態(tài)發(fā)育是通過甲狀腺激素受體的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用發(fā)生的。對(duì)變態(tài)發(fā)育的調(diào)控除了激素水平、轉(zhuǎn)錄因子水平外，miRNA也發(fā)揮著重要的作用。miRNA是一類長(zhǎng)度約19-25 nt的內(nèi)源性非編碼小分子RNA，其通過堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式結(jié)合在靶基因的3’UTR引起靶基因mRNA降解或者翻譯受阻，從而在轉(zhuǎn)錄后水平上參與基因的表達(dá)調(diào)控，進(jìn)而在胚胎發(fā)育、胚后發(fā)育、組織分化、細(xì)胞增殖和凋亡等生物學(xué)過程中發(fā)揮重要的作用。 

　　中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所江建平課題組劉露莎博士等以變態(tài)發(fā)育快、變態(tài)過程透明及變態(tài)發(fā)育后陸生的飾紋姬蛙為研究對(duì)象，首次系統(tǒng)性的揭示miRNA在無尾兩棲類變態(tài)發(fā)育中的調(diào)控作用。通過對(duì)S33期蝌蚪和外源性TH誘導(dǎo)24h蝌蚪分別構(gòu)建小RNA文庫(kù)進(jìn)行測(cè)序，共獲得了屬于82個(gè)miRNA家族的164條保守的飾紋姬蛙miRNA，同時(shí)預(yù)測(cè)了36個(gè)新的miRNA，其中20個(gè)已知的保守miRNA和1個(gè)新的預(yù)測(cè)的miRNA在變態(tài)前后顯著性差異表達(dá)。 

　　以飾紋姬蛙轉(zhuǎn)錄組unigene為靶基因文庫(kù)，用miRanda（3.3a）對(duì)21個(gè)顯著差異表達(dá)miRNA進(jìn)行靶基因預(yù)測(cè)，共預(yù)測(cè)了10,206 unigenes為差異miRNA的靶基因，對(duì)這些基因進(jìn)行功能富集發(fā)現(xiàn)，PI3K-Akt通路被顯著富集。一個(gè)復(fù)雜特異的miRNA：mRNA互作網(wǎng)絡(luò)圖可以更清晰的揭示它們的相互關(guān)系，于是我們利用轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)、miRNA文庫(kù)表達(dá)量、miRNA-靶基因的調(diào)控關(guān)系，構(gòu)建了TH通路miRNA-靶基因的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。共有10個(gè)顯著性差異表達(dá)的靶基因參與TH信號(hào)通路，其中HSP90, PTEN, RXRβ和TRβ為上調(diào)，而TRα, RXRα和type I iodothyronine deiodinase (D1)和 transthyretin下調(diào)。在這個(gè)通路中，上調(diào)的mfi-miR-10a, mfi-miR-10b, mfi-miR-148b, mfi-miR-9a-5p和 mfi-miR-9b-5p通過調(diào)控TRα表達(dá)調(diào)節(jié)變態(tài)發(fā)育過程。TH通路中PI3k-Akt信號(hào)通路在靶基因KEGG富集分析中也被顯著富集了。Casp9-mfi-miR-181b的相互作用也通過TH通路調(diào)控飾紋姬蛙的變態(tài)發(fā)育。 

　　上述研究結(jié)果以Identification and differential regulation of microRNAs during thyroid hormone-dependent metamorphosis in Microhyla fissipes為題在線發(fā)表于BMC Genomics. 

　　該研究獲得中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)部署項(xiàng)目和“西部青年學(xué)者”項(xiàng)目B類支助。 

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