兩棲類的變態(tài)發(fā)育是甲狀腺激素調(diào)控下的身體重構(gòu)對陸生環(huán)境的適應(yīng)過程。已有研究發(fā)現(xiàn)變態(tài)發(fā)育是通過甲狀腺激素受體的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用發(fā)生的。對變態(tài)發(fā)育的調(diào)控除了激素水平、轉(zhuǎn)錄因子水平外，miRNA也發(fā)揮著重要的作用。miRNA是一類長度約19-25 nt的內(nèi)源性非編碼小分子RNA，其通過堿基互補配對的方式結(jié)合在靶基因的3’UTR引起靶基因mRNA降解或者翻譯受阻，從而在轉(zhuǎn)錄后水平上參與基因的表達調(diào)控，進而在胚胎發(fā)育、胚后發(fā)育、組織分化、細胞增殖和凋亡等生物學(xué)過程中發(fā)揮重要的作用。 

　　中國科學(xué)院成都生物研究所江建平課題組劉露莎博士等以變態(tài)發(fā)育快、變態(tài)過程透明及變態(tài)發(fā)育后陸生的飾紋姬蛙為研究對象，首次系統(tǒng)性的揭示miRNA在無尾兩棲類變態(tài)發(fā)育中的調(diào)控作用。通過對S33期蝌蚪和外源性TH誘導(dǎo)24h蝌蚪分別構(gòu)建小RNA文庫進行測序，共獲得了屬于82個miRNA家族的164條保守的飾紋姬蛙miRNA，同時預(yù)測了36個新的miRNA，其中20個已知的保守miRNA和1個新的預(yù)測的miRNA在變態(tài)前后顯著性差異表達。 

　　以飾紋姬蛙轉(zhuǎn)錄組unigene為靶基因文庫，用miRanda（3.3a）對21個顯著差異表達miRNA進行靶基因預(yù)測，共預(yù)測了10,206 unigenes為差異miRNA的靶基因，對這些基因進行功能富集發(fā)現(xiàn)，PI3K-Akt通路被顯著富集。一個復(fù)雜特異的miRNA：mRNA互作網(wǎng)絡(luò)圖可以更清晰的揭示它們的相互關(guān)系，于是我們利用轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)、miRNA文庫表達量、miRNA-靶基因的調(diào)控關(guān)系，構(gòu)建了TH通路miRNA-靶基因的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。共有10個顯著性差異表達的靶基因參與TH信號通路，其中HSP90, PTEN, RXRβ和TRβ為上調(diào)，而TRα, RXRα和type I iodothyronine deiodinase (D1)和 transthyretin下調(diào)。在這個通路中，上調(diào)的mfi-miR-10a, mfi-miR-10b, mfi-miR-148b, mfi-miR-9a-5p和 mfi-miR-9b-5p通過調(diào)控TRα表達調(diào)節(jié)變態(tài)發(fā)育過程。TH通路中PI3k-Akt信號通路在靶基因KEGG富集分析中也被顯著富集了。Casp9-mfi-miR-181b的相互作用也通過TH通路調(diào)控飾紋姬蛙的變態(tài)發(fā)育。 

　　上述研究結(jié)果以Identification and differential regulation of microRNAs during thyroid hormone-dependent metamorphosis in Microhyla fissipes為題在線發(fā)表于BMC Genomics. 

　　該研究獲得中國科學(xué)院重點部署項目和“西部青年學(xué)者”項目B類支助。 

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