一般买外围足彩大网站揭示人类神经祖细胞增殖的表观遗传调控机制

发布者:行政办公室(A)发布时间:2021-01-17浏览次数:10

1月15日,国际学术期刊Science Advances在线发表买足彩靠谱的外围网站罗振革课题组关于人类脑发育机理的研究论文。该论文标题为“TBC1D3 promotes neural progenitor proliferation by suppressing the histone methyltransferase G9a”(TBC1D3通过抑制组蛋白甲基转移酶G9a促进神经祖细胞增殖)。

覆盖哺乳动物大脑半球表面的大脑皮层控制各种感觉知觉信息输入、运动控制、学习记忆以及抉择认知等行为。相比其他哺乳动物,人类大脑皮层发生显著扩增,其表面形成复杂的沟回结构,从而容纳数量更多的神经细胞,形成更为复杂的神经网络。大脑皮层的扩增被认为与人类智力的演化密切相关,但背后的遗传和分子细胞机制却不清楚。近年来,罗振革研究团队对该重大问题进行了系统研究,率先揭示了类人类特异性基因TBC1D3对于大脑皮层扩增和沟回形成的促进作用。随后,他们对TBC1D3作用的分子机制进行了深入探索。

首先,研究人员利用近年发展起来的类脑器官技术研究了TBC1D3的作用。利用慢病毒转染体系将TBC1D3转入人类胚胎干细胞系,并筛选获得此基因高表达的细胞株,从而模拟进化中该基因在人类基因组中高拷贝的现象,进而分化形成类脑体。与对照组相比,高表达TBC1D3基因的类脑体具有明显的扩增现象。TBC1D3类脑体中具有干细胞和增殖特性的细胞比例明显升高,进一步验证了该基因促进皮层神经前体细胞增殖的结论。通过对胚胎期大脑皮层的免疫组化染色和免疫印迹实验,发现该基因编码的蛋白广泛存在于人类神经祖细胞的细胞核中。

为了研究其作用机制,研究人员通过酵母双杂交实验筛选TBC1D3的结合蛋白,发现了组蛋白赖氨酸甲基转移酶G9a (又称为EHMT2)。G9a作为重要的表观遗传调控因子,对发育进程具有重要的作用。生化实验表明,TBC1D3能够抑制G9a的组蛋白甲基转移酶活性。功能实验表明,用G9a的小分子抑制剂处理类脑体会促进神经祖细胞增殖,进而促进类脑体生长。相反,利用多肽阻断TBC1D3与G9a的结合能够影响与干性维持和增殖相关基因的表达,并抑制类脑体的生长。因此,TBC1D3通过抑制G9a的活性来促进人类大脑皮层的扩增。该项研究首次发现类人类特异性基因通过表观遗传调控机制促进人类神经祖细胞增殖和大脑皮层扩增,揭示了人类大脑发育的新机制。

罗振革课题组侯琼琼为该论文第一作者,罗振革教授为通讯作者。上海科技大学为唯一第一作者和通讯作者单位。该项目得到国家自然科学基金委重大项目、中国科学院前沿领域重点项目、上海市市级重大项目以及上海科技大学启动经费的资助。

全文链接:https://advances.sciencemag.org/content/7/3/eaba8053

图.TBC1D3通过抑制G9a介导的组蛋白甲基化促进人类神经祖细胞增殖和大脑皮层扩增


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