脊椎動物早期胚胎發育主要是由存儲在卵子中的母源因子所主導,在母源-合子轉換過程中,母源RNA發生大規模的降解。母源mRNA在胚胎發育過程所經歷的調控涉及甲基化修飾、Poly(A)長度、翻譯及降解等。RNA分子在細胞內并不是線性或無序存在,而是形成復雜的高級結構。RNA結構如何參與到這一大規模的轉錄本降解與激活中并確保精準胚胎發育進程尚不清楚。
近期,中國科學院北京基因組研究所楊運桂研究組、清華大學張強鋒研究組和中國科學院動物研究所劉峰研究組合作在Genome Biology發表了題為RNA structural dynamics regulate early embryogenesis through controlling transcriptome fate and function的研究成果,繪制了包含RNA 四個堿基信息的斑馬魚早期胚胎發育RNA二級結構全景圖譜,并發現RNA結構影響結合蛋白Elavl1a對RNA結合能力,從而調控母源mRNA穩定及降解,調節斑馬魚母源-合子轉換及早期胚胎發育進程。
楊運桂、劉峰等早期合作研究發現m5C修飾通過其結合蛋白Ybx1招募Pabpc1a維持母源mRNA穩定性,從而保證母源-合子轉換有序機制(Molecular Cell 2019)。結合本研究的發現,進一步證明了RNA的轉錄后調控在胚胎發育過程中的重要作用。