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Cell Stem Cell:lncRNA控制神经干细胞分化
人阅读 发布时间:2015-04-10 10:32
神经干细胞(Neural stem cells,NSCs)存在于胚胎期和新生哺乳动物脑部。在成年室管膜下层(adult ventricular-subventricular zone,V-SVZ),产生过渡放大细胞(transit-amplifying cells,TAC),这种细胞会产生成神经细胞(NB),迁移到大脑嗅球处,再分化为中间神经元。
测序结果证明V-SVZ NPC中Pnky特异性表达
lncRNA FISH表明Pnky主要分布于细胞核内
使用EdU鉴定Pnky被沉默后细胞增殖状况
RNA-Seq检测Pnky和PTBP1分别被沉默时基因表达差异及剪切差异
研究者之前已鉴定出Pnky是一个成年V-SVZ特异表达的lncRNA,在V-SVZ区 NSC中,Pnky基因启动子区域富集H3K4me3组蛋白修饰,也与其转录激活状态一致,而qPCR和lncRNA FISH则确认Pnky是在V-SVZ NSC核内分布,且在V-SVZ分化为TAC及NB过程中,Pnky在胞内的浓度会不断下降,也表明Pnky会随着神经细胞定型而逐渐下调。
为了进一步了解Pnky在神经发生过程中的作用,研究者使用shRNA沉默V-SVZ NSC中的Pnky,EdU检测发现,V-SVZ NSC的增殖并未受到影响,但NSC分化产生的TAC和NB则明显增加,表明Pnky被敲除加速了V-SVZ NSC分化。
为了了解Pnly作用靶点及互作蛋白,研究者使用生物素标记的Pnky与V-SVZ NSC细胞核提取物共同孵育,进行RNA pull-down实验,鉴定出一个神经分化抑制因子PTBP1与Pnky特异互作。PTBP1调控神经分化过程中mRNA转录水平及pre-mRNA转 录后剪切,通过RNA-Seq发现,Pnky和PTBP1在V-SVZ中所控制的基因有很多一致,且大多与细胞黏附、突触发生和神经发生有关,且同时敲除 这两个基因并不会增加调控效应。这些数据最终证明,Pnky通过与PTBP1互作,调控一系列基因,进一步控制神经干细胞分化过程。
相关文献:Ramos A D, Andersen R E, Liu S J, et al. The Long Noncoding RNA Pnky Regulates Neuronal Differentiation of Embryonic and Postnatal Neural Stem Cells[J]. Cell stem cell, 2015, 16(4): 439-447.