Регуляция стабильности транскриптов гена плюрипотентности семейства pou5f3 рибонуклеопротеиновыми комплексами Ybx1 на ранних этапах развития Xenopus laevis

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведено исследование механизма регуляции стабильности транскриптов генов семейства pou5f3 белком рибонуклеопротеиновых комплексов Ybx1. Известно, что у шпорцевой лягушки Xenopus laevis есть три гена семейства POU5: pou5f3.1/oct91, pou5f3.2/oct25, pou5f3.3/oct60. Факторы семейства Pou5f.3 выступают ортологами фактора плюрипотентности эмбриональных стволовых клеток OCT4 млекопитающих. При этом экспрессия генов, кодирующих эти факторы, различается во времени. Так, транскрипты гена pou5f3.3/oct60 запасаются в ооцитах, присутствуют в большом количестве в оплодотворенной яйцеклетке – зиготе, а далее только деградируют. Транскрипты pou5f3.2/oct25 также присутствуют зиготе, но в дальнейшем развитии их количество еще более возрастает. Наконец, транскрипция pou5f3.1/oct91 начинается только после активации генома зародыша на стадии средней бластулы. Нами выявлена гораздо более высокая специфичность фактора Ybx1 к образованию комплекса с материнской мРНК гена pou5f3.3/oct60 по сравнению с зиготическими мРНК генов pou5f3.1/oct91, pou5f3.2/oct25. Поскольку Ybx1 – белок, который с одной стороны, участвует во взаимодействии с белками цитоскелета, а с другой, связывает и стабилизирует материнскую мРНК генов плюрипотентности, можно предположить его связующую роль между деградацией этих материнских транскриптов и перестройкой цитоскелета в период начала морфогенетических движений клеток в процессе формирования зародышевых листков.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. А. Паршина

ФГБУН ГНЦ “Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН

Email: martnat61@gmail.com
Россия, 117997 Москва, улица Миклухо-Маклая, 16/10

А. Г. Зарайский

ФГБУН ГНЦ “Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН

Email: martnat61@gmail.com
Россия, 117997 Москва, улица Миклухо-Маклая, 16/10

Н. Ю. Мартынова

ФГБУН ГНЦ “Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: martnat61@gmail.com
Россия, 117997 Москва, улица Миклухо-Маклая, 16/10

Список литературы

  1. Onichtchouk D. // Biochimica et Biophysica Acta. 2016. V. 1859. P. 770–779. https://doi.org/10.1016/j.bbagrm.2016.03.013
  2. Gold D.A., Gates R.D., Jacobs D.K. // Mol. Biol. Evol. 2014. V. 31. P. 3136–3147. https://doi.org/10.1093/molbev/msu243
  3. Rosner M.H., Vigano M.A., Ozato K., Timmons P.M., Poirier F., Rigby P.W., Staudt L.M. // Nature. 1990. V. 345. P. 686-692. https://doi.org/10.1038/345686a0
  4. Downs K.M. // Dev Dyn. 2008. V. 237. P. 464–475. https://doi.org/10.1002/dvdy.21438
  5. Morichika K., Sugimoto M., Yasuda K., Kinoshita T. // Zygote. 2014. V. 22. P. 266-274. https://doi.org/10.1017/S0967199412000536
  6. Hinkley C.S., Martin J.F., Leibham D., Perry M. // Mol. Cell. Biol. 1992. V. 12. P.638–649. https://doi.org/10.1128/mcb.12.2.638-649.1992
  7. Cao Y., Knochel S., Donow C., Miethe J., Kaufmann E., Knochel W. // J. Biol. Chem. 2004. V. 279. P. 43735– 43743. https://doi.org/10.1074/jbc.M407544200
  8. Cao Y., Siegel D., Knöchel W. // Mech Dev. 2006. V. 123. P. 614–625. https://doi.org/10.1016/j.mod.2006.06.004
  9. Cao Y., Siegel D., Donow C., Knöchel S., Yuan L., Knöchel W. // EMBO J. 2007. V. 26. P. 2942–2954. https://doi.org/10.1038/sj.emboj.7601736
  10. Parshina E.A., Zaraisky A.G., Martynova N.Yu. // Bioorg. Chem. 2020. V. 46. P. 1–10. https://doi.org/10.2139/ssrn.3554017
  11. Jacobson A., Peltz,S.W. // Ann. Rev. Biochem. 1996. V. 65. P. 693–739. https://doi.org/10.1146/annurev.bi.65.070196.003401
  12. Evdokimova V.M., Ovchinnikov L.P. // Int. J. Biochem. Cell. Biol. 1999. V. 31. P. 139–149. https://doi.org/10.1016/s1357-2725(98)00137-x
  13. Evdokimova V., Ruzanov P., Imataka H., Raught B., Svitkin Y., Ovchinnikov L.P., Sonenberg N. // EMBO J. 2001. V. 20. P. 5491–5502. https://doi.org/10.1093/emboj/20.19.5491
  14. Bouvet P., Matsumoto K., Wolffe A.P. // J. Biol. Chem. 1995. V. 270. P. 28297–28303. https://doi.org/10.1074/jbc.270.47.28297
  15. Eliseeva I.A., Kim E.R., Guryanov S.G., Ovchinnikov L.P., Lyabin D.N. // Biochemistry (Moscow). 2011. V. 76. P. 1402–1433. https://doi.org/10.1134/S0006297911130049.
  16. Parshina E.A., Eroshkin F.M., Оrlov E.E., Gyoeva F.K., Shokhina A.G., Staroverov D.B., Belousov V.V., Zhigalova N.A., Prokhortchouk E.B., Zaraisky A.G., Martynova N.Y. // Cell. Rep. 2020. V. 33. P. 108396. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.108396
  17. Martynova N.Y., Parshina E.A., Zaraisky A.G. // STAR Protocols. 2021. V. 2. P. 100552. https://doi.org/10.1016/j.xpro.2021.100552
  18. Livigni А., Peradziryi H., Sharov A.A., Chia G., Hammachi F., Portero Migueles R.P., Sukparangsi W., Pernagallo S., Bradley M., Nichols J., Ko M.S.H., Brickman J.M. // Curr. Biol. 2013. V. 23 P. 2233– 2244. https://doi.org/10.1016/j.cub.2013.09.048
  19. Ruzanov P.V., Evdokimova V.M., Korneeva N.L., Hershey J.W., Ovchinnikov L.P. // J Cell Sci. 1999. V. 112. P. 3487–3496. https://doi.org/10.1242/jcs.112.20.3487
  20. Martynova N.Y., Parshina E.A., Eroshkin F.M., Zaraisky A.G. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2020. V. 46. P. 530–536. https://doi.org/10.1134/S1068162020040147
  21. Livak K.J., Schmittgen T.D. // Methods. 2001. V. 25. P. 402–408. https://doi.org/10.1006/meth.2001.1262
  22. Ivanova A.S., Korotkova D.D., Martynova N.Y., Averyanova O.V., Zaraisky A.G., Tereshina M.B. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2018. V. 44. P. 358–361. https://doi.org/10.1134/S106816201803007X

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. ВлияниеYbx1 на количество мРНК генов семейства pou5f3 в эмбрионах шпорцевой лягушки. (а) – Схема эксперимента по исследованию роли сверхэкспрессии Ybx1. (б) – Уровень экспрессии инъецированных белков myc-Ybx1 и myc-C-Ybx1, показанный методом вестерн блоттинга с анти-myc антителами. В качестве референсного контроля использовали тубулин, детектируемый анти-тубулиновыми моноклональными антителами. (в) – Изменение уровня экспрессии генов семейства pou5f3 в ответ на оверэкспрессию myc-Ybx1 и myc-C-Ybx1, выявленное методом кОТ-ПЦР. Данные представлены в виде кратного изменения экспрессии генов в опытных эмбрионах по сравнению с экспрессией в контрольных эмбрионах. (г) – Схема эксперимента по исследованию роли нокдауна Ybx1 путем инъекции морфолиновых олигонуклеодидов. (д) – Вестерн блоттинг с анти-Ybx1 антителами из лизатов инъецированных зародышей, в качестве контроля использовали анти-тубулиновые моноклональные антитела. (е) – Изменение уровня экспрессии генов семейства pou5f3 в ответ на нокдаун Ybx1 и восстановление его нормальной экспрессии путем ко-инъекции myc-Ybx1, выявленное методом кОТ-ПЦР. Данные представлены в виде кратного изменения экспрессии генов в опытных эмбрионах по сравнению с экспрессией в контрольных эмбрионах. Во всех случаях для нормализации данных были использованы гены odc1 и eef1a1, показаны стандартные отклонения, полученные в результате трех независимых экспериментов.

Скачать (2MB)
Метаданные
3. Рис. 2. (а) – Изменение уровня экспрессии генов семейства pou5f3 в ответ на нокдаун Ybx1 в условиях блокирования транскрипции актиномицином D, выявленное методом кОТ-ПЦР. Данные представлены в виде кратного изменения экспрессии генов в опытных эмбрионах по сравнению с экспрессией в контрольных эмбрионах. Для нормализации данных использовали кОТ-ПЦР мРНК гена домашнего хозяйства odc1. (б) – Уровень мРНК генов семейства pou5f3, осажденных белками myc-Ybx1 и myc-C-Ybx1 в экспериментах по РНК-иммунопреципитации. Данные представлены в виде процентного соотношения связавшихся мРНК к общему количество данной мРНК в лизате. Во всех случаях показаны стандартные отклонения, полученные в результате трех независимых экспериментов.

Скачать (1MB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025