分子病理学研究所 受精后1小时，斑马鱼胚胎，ski7突变体
信用:IMP 成熟的卵细胞和早期胚胎不会产生自己的核糖核酸分子，而是依靠储存的母体核糖核酸来合成蛋白质
随着胚胎的发育，其中一些核糖核酸变得多余，需要降解
分子病理学研究所(IMP)的研究人员指出Ski7是早期斑马鱼胚胎中正常RNA水平的调节剂。
他们的发现发表在《公共科学图书馆遗传学》杂志上
在胚胎发育的开始阶段，所有的细胞过程都受沉积在卵子中的母体产物的调节，如核糖核酸分子和蛋白质
随着胚胎的生长，一些积累的分子变得多余，需要被去除以确保发育正常进行
尽管科学家们已经确定了许多调节胚胎中核糖核酸降解的分子途径，但仍然缺少理解全貌的一些线索
在酵母中，两种多蛋白复合物，称为胞外体和“超级杀手”(Ski)，共同降解不想要的RNA分子
从历史上来看，科学家们假设Ski-exosome机制在动物体内并不像在酵母中那样起作用，因为在动物基因组中找不到介导Ski-exo some和Ski复合物之间相互作用的关键蛋白质Ski7
然而，动物的一些发育阶段，如从卵细胞到胚胎的过渡阶段，需要核糖核酸丰度的重大变化，可以利用Ski7或类似的蛋白质来帮助这一过程
“Ski7蛋白充当外体和Ski7复合体之间的衔接子，我们假设它应该在那里，这个系统才能工作，”路易斯·卡布雷拉-奎奥解释说，他是一位最近的博士
D
保利实验室的毕业生
“最近的两项研究指出了Ski7在老鼠和人类基因组中隐藏得很好的位置——我们是第一个在鱼类中识别和表征Ski7的群体
" 在发表在《公共科学图书馆遗传学》上的一项新研究中，IMP的研究人员已经在斑马鱼基因组中定位了Ski7，并测量了它在斑马鱼胚胎中的表达水平
为了了解它在发育中的潜在功能，科学家们使用CRISPR/Cas9系统产生了一个突变的斑马鱼品系，该品系缺乏产生Ski7的基因
然后，他们将正常胚胎与突变品系进行比较，看看哪些功能受到突变的损害
Ski7，核糖核酸水平的调节剂 “当我们发现Ski7在斑马鱼的成熟卵和早期胚胎中高度表达时，我们意识到它可能在卵母细胞到胚胎的转变中起重要作用
IMP的组长安德里亚·泡利说:“产生不能产生Ski7的突变鱼是理解这种蛋白质功能的合理的下一步。”
科学家们注意到的第一个差异是一部分突变胚胎没有完全发育
然而，那些完成了第一次细胞分裂的细胞继续正常生长并成年
这种部分存活表明Ski7可能对健康发展起到重要作用，但并不总是至关重要的
主要问题仍然是:Ski7像在酵母中一样有助于调节斑马鱼中的RNA降解吗？ 当研究小组比较正常和突变胚胎的基因表达模式时，他们发现Ski7的缺失导致数千个基因要么过度表达，要么异常低
因此，突变胚胎中特异性核糖核酸和蛋白质的丰度不同于它们的天然对应物
抗压和Ski7 下一步是调查被错误调节的基因通常会做什么
科学家们调查了突变鱼胚胎中过量和不足的核糖核酸，发现其中许多编码的蛋白质在对还原/氧化应激的反应中起作用
在酵母中，实验室产生的缺乏Ski7的突变体对环境压力的抵抗力较低
然而，奎奥和他的同事在斑马鱼身上发现了令人惊讶的结果
虽然只有一小部分突变胚胎发育正常，但幸存者比正常的野生型胚胎更能抵抗还原性压力
“这真的出乎意料Ski7可能对早期胚胎还原/氧化平衡的动态调节有所贡献
当它不存在时，一些胚胎永远不会发育，而那些发育了的胚胎可能会用它们过多的母体核糖核酸来弥补这种缺乏调节的情况，产生使胚胎能够抵抗还原剂的蛋白质，”奎欧说
然而，这个想法还有待检验
总的来说，Ski7在降解多余的RNA分子方面的基本作用被证明是高度保守的，从单细胞生物如酵母到复杂的动物如鱼、小鼠和人类
研究表明，Ski7通过选择性调节RNA水平，在斑马鱼卵细胞和早期胚胎的正常发育中发挥重要作用
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