mir-341、mir-1188、mir-370在小鼠发育中的表达与调控机制的研究

非编码RNA在发育领域的研究已引起广泛的关注，非编码RNA主要分为长非编码RNA和小RNA两大类，而小RNA主要指miRNA和snoRNA。Meg8是一个母源表达的长非编码RNA印记基因，mmu-mir-341、1188、370是位于 Meg8 的内含子中的三个miRNA。目前，miRNAs与主基因的详细功能还不清楚。为此，本研究以mmu-mir-341、1188、370为切入点， 通过分析以上miRNAs在不同的发育阶段和成体组织中的时空表达谱，鉴定它们与主基因Meg8之间的表达关系；利用生物信息学方法预测并验证他们的靶基因，分析靶基因与胚胎发育的关系以鉴定miRNAs的功能；检测表观遗传修饰及细胞因子等对mmu-mir-341、1188、370的表达调控机制。本研究的开展将为发育关联的miRNAs及其靶基因的进一步研究奠定基础，为探寻miRNAs的表达调控机制提供有力的工具。

miRNA是一类长约19～23 个核苷酸的非编码单链小分子RNA，能在转录后水平对靶基因进行调控。本项目研究的 mir-341、mir-1188和mir-370 是位于小鼠12号染色体末端的Dlk1-Dio3印记基因簇内三个miRNA，研究结果显示mir-341、mir-1188是母本表达、父本印记的miRNAs，其初级转录本主要在E15.5天的脑、舌、胸腺、肺、肝中有高表达，而其成熟体在胚胎发育的E12.5-E18.5，表达水平呈逐渐上升的趋势；在E15.5天，mir-341和mir-1188在舌，肝脏，肾上腺中表达较高，而在其他组织中表达较低；同时在Hepa1-6中过表达mir-1188后，发现mir-1188可抑制细胞的增殖，并证实mir-1188可以调节信号通路蛋白Smad3 及Bcl2的表达。而mir-370是一个父本印记的 miRNA, 其前体序列在哺乳动物中的保守性较高；在着床前的小鼠胚胎着床前后及发育中后期四个阶段的表达分析显示， mir-370在着床前的卵细胞，2cell，4cell，8cell一直到囊胚中几乎没有表达，而在着床后的E6.5表达相较高，而且mir-370在小鼠胚胎发育的早期E9.5天，其表达水平相对越高，随着发育的进行到出生前的E18.5，mir-370的表达逐步下降。而原位杂交的数据显示mir-370是一个具有组织特异性表达的miRNA, 并且在E15.5的脑，舌和肾上腺中表达较高。 在NIH3T3 和Art20细胞中的研究显示mir-370可调节DNA 甲基转移酶3a (Dnmt3a)的表达；而用表观遗传修饰的数据显示，在MLTC-1细胞中mir-370的表达受5-Aza-CdR的影响而下调，而在正常TM3细胞中受5-Aza-CdR的影响并不明显， 同时在MLTC-1和TM3中过表达和抑制mir-370后，细胞增殖的不明显。综上所述，本项目不仅分析了以上miRNAs在不同的发育阶段和成体组织中的时空表达谱及印记状态，而且利用生物信息学方法预测并对靶基因进行了鉴定，同时进一步检测了表观遗传修饰对mir-370的表达调控的影响，同时我们已获得了mir-370的转基因鼠，为阐明miRNAs在小鼠胚胎发育中的功能奠定了坚实的基础。在本项目的支持下，已发表SCI论文13 篇，核心期刊论文3篇，已在线发表SCI论文2篇，并培养了1名博士生。