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在动物早期胚胎发育过程中,母源遗传的mRNA对早期胚胎的发育起到重要作用。虽然在脊椎动物中,母源mRNA降解的机制已被广泛研究,但胚胎如何维持母源mRNA的稳定性仍不清楚。在本研究中,我们确定了igf2bp3是斑马鱼母源mRNA稳定性的重要调节因子。在母源合子转换(maternal-to-zygotic transition, MZT)之前,母源igf2bp3缺失会破坏母源的mRNA稳定性,导致严重的发育缺陷,包括异常的细胞骨架重组和细胞分裂。然而,在igf2bp3突变体中,未受精卵的母源mRNA表达水平却是正常的。另外,Igf2bp3能结合母源mRNA,通过GO富集分析发现这些基因大部分富集在RNA调控与代谢、细胞分裂、细胞骨架组装和表观修饰过程中。事实上,igf2bp3的缺失会破坏母源mRNA稳定性,导致母源mRNA在pre-MZT阶段发生大规模降解。相反,过表达igf2bp3mRNA则会增强Igf2bp3结合的母源mRNA稳定性,并伴有胚胎发育迟缓现象。总之,这些发现说明Igf2bp3通过结合母源mRNA并维持母源mRNA的稳定性,控制斑马鱼早期胚胎发育过程。
在斑马鱼早期胚胎发育过程中,生殖质由卵母细胞累积并遗传给后代。生殖质组装受到Buc介导的生殖质mRNA(GP-mRNA)表达调控,但其中的具体机制仍不清楚。在本研究中,我们证明了m6A读取蛋白Igf2bp3与Buc相互作用,并共同定位在生殖质中。与Buc表型类似,母源igf2bp3突变体出现生殖质组装异常以及生殖细胞发生缺陷,如生殖质mRNA在分裂沟中降解,以及胚胎中PGCs数量减少等。通过注射igf2bp3mRNA可以部分挽救生殖质组装缺陷。但是,母源igf2bp3缺失的突变体,其卵母细胞形态和结构与野生型进行比较,并未发现差异。同时,发现igf2bp3突变之后,生殖质mRNA定位也是正常的,这些数据说明缺失母源igf2bp3对生殖质mRNA的定位及卵母细胞的发生并未造成影响。Igf2bp3可以与m6A修饰的生殖质组织者Buc相互作用,也能结合生殖质mRNA以防止这些mRNA降解。这些研究结果表明,Igf2bp3是Buc功能的直接效应蛋白,并依赖m6A修饰的调控方式,参与生殖质mRNA的表达和生殖质组装,并证实m6A修饰在生殖质组装过程中的重要作用。
综上所述,在斑马鱼胚胎发育中,igf2bp3是维持母源RNA稳定性和生殖质组装所必需的。
在斑马鱼早期胚胎发育过程中,生殖质由卵母细胞累积并遗传给后代。生殖质组装受到Buc介导的生殖质mRNA(GP-mRNA)表达调控,但其中的具体机制仍不清楚。在本研究中,我们证明了m6A读取蛋白Igf2bp3与Buc相互作用,并共同定位在生殖质中。与Buc表型类似,母源igf2bp3突变体出现生殖质组装异常以及生殖细胞发生缺陷,如生殖质mRNA在分裂沟中降解,以及胚胎中PGCs数量减少等。通过注射igf2bp3mRNA可以部分挽救生殖质组装缺陷。但是,母源igf2bp3缺失的突变体,其卵母细胞形态和结构与野生型进行比较,并未发现差异。同时,发现igf2bp3突变之后,生殖质mRNA定位也是正常的,这些数据说明缺失母源igf2bp3对生殖质mRNA的定位及卵母细胞的发生并未造成影响。Igf2bp3可以与m6A修饰的生殖质组织者Buc相互作用,也能结合生殖质mRNA以防止这些mRNA降解。这些研究结果表明,Igf2bp3是Buc功能的直接效应蛋白,并依赖m6A修饰的调控方式,参与生殖质mRNA的表达和生殖质组装,并证实m6A修饰在生殖质组装过程中的重要作用。
综上所述,在斑马鱼胚胎发育中,igf2bp3是维持母源RNA稳定性和生殖质组装所必需的。