流体流动诱导的mRNA降解破坏了脊椎动物的左右对称性

RIKEN生物学家收集的关于小鼠胚胎如何在左右两侧形成不对称的新见解，可以更好地了解疾病、出生缺陷和遗传综合征的原因。胚胎开始时是对称的细胞束，但最终会发育成左右两侧不同的动物。发育生物学家希望发现这种左右不对称的起源，因为这些知识将阐明发育的基本生物学，以及出生缺陷和遗传综合征的原因。

在胚胎中建立左右不对称的第一步是左右断裂事件。在鱼、青蛙和小鼠胚胎中，这始于毛状纤毛产生向左流动的流体流动。然后，这种流体流动会下调胚胎左侧的Dand5mRNA。

现在，RIKEN发育生物学中心的HiroshiHamada和他的团队与瑞士和其他地方的研究人员一起研究了抑制Dand5mRNA的因素。

他们首先通过比较哺乳动物基因之间的序列来发现mRNA的关键部分，以发现保守部分。这揭示了近端3'-UTR的一个保守的200个核苷酸区域。

缺乏Bicc1基因功能拷贝的胚胎表现出左右模式的缺陷，将Bicc1蛋白与左右不对称联系起来。当研究人员使用CRISPR-Cas9基因编辑删除Bicc1的第一个外显子时，产生的小鼠胚胎对称发育。

该团队发现Bicc1蛋白与Dand5mRNA非翻译区中的GACGUGAC序列结合。进一步的工作表明，Bicc1还需要与Ccr4-Not脱腺苷酶复合物的Cnot3成分相互作用。

这些发现显着提高了对左右不对称发展的认识。“我们的研究揭示了细胞如何响应纤毛产生的流体流动，”Hamada说。“我们已经证实，左右对称性被左侧特定mRNA的降解破坏，以响应定向流体流动。发现RNA降解系统参与感知流体流动是一个令人兴奋的突破。”

由于Bicc1与肾脏疾病有关，Hamada认为当细胞感知其他类型的液体流动时，类似的机制可能会起作用，例如肾脏上皮细胞检测尿液流动。

该团队接下来想看看钙如何激活Bicc1-Ccr4复合物，特别是钙是否影响复合物的形成或Bicc1和Ccr4成分的磷酸化。