耶鲁大学研究显示PUM1和PUM2帮助老年大脑获得新细胞

耶鲁大学的一项最新发表的研究发现了两个基因,这些基因对于大脑区域负责学习和记忆的神经元的产生至关重要。

耶鲁大学一项新的研究表明,成年哺乳动物中神经元的诞生有两个基因充当分子助产士,而在小鼠体内失活时,它们会导致脆性X综合征的症状,这是智力低下的主要原因。

在人类和小鼠中,大多数神经元是在出生前产生的,成年后几乎没有新的脑细胞产生。这项新研究确定了两个基因,这些基因对于负责学习和记忆的大脑区域神经元的产生至关重要。当在小鼠中敲除两个Pumilio基因PUM1和PUM2时,在该区域中几乎没有神经干细胞被创建,该区域变得非常小。小鼠不再能够迷宫导航,并表现出与具有脆弱X综合征的人类相同的病理学。

资深作者林海凡,尤金·希金斯细胞生物学教授,遗传学和产科学教授说,基因控制着已经转录的RNA是否实际上继续产生蛋白质,这是对基因调控进行了少许研究的步骤,具有重要的生物学意义。 ,妇科学和生殖科学,以及耶鲁大学干细胞中心主任。

林实验室的研究生张萌(Meng Zhang)是该研究的主要作者,该研究于8月15日发表在《基因与发展》(Genes&Development)杂志上。

出版物:Meng Zhang等人,“ Pumilio蛋白对小鼠神经发生的转录后调控”,《基因与发展》,2017年; doi / 10.1101 / gad.298752.117。

抽象的:尽管对哺乳动物神经发生进行了广泛的研究,但其转录后调控仍未得到充分研究。在这里我们报道了两个小鼠转录后调节因子Pumilio 1(Pum1)和Pum2的神经特异性失活,严重减少了产后齿状回(DG)中神经干细胞(NSC)的数量,大大增加了围产期细胞凋亡,改变了DG细胞组成,并损害学习和记忆能力。一致地,突变的DG神经球产生的NSC较少,在增殖,存活和分化方面存在缺陷,支持Pum1和Pum2在海马神经发生和功能中的主要作用。交联免疫沉淀显示Pum1和Pum2与数千个mRNA结合,在多种神经源性途径中具有至少694个共同靶标。消耗Pum1和/或Pum2不会改变大多数目标mRNA的丰度,但会上调其蛋白质,表明Pum1和Pum2调节其目标mRNA的翻译。而且,Pum1和Pum2与脆弱的X智力低下蛋白(FMRP)表现出RNA依赖性相互作用,并彼此结合。这表明Pum蛋白可能与FMRP和可能的其他转录后调节剂形成协作网络来调节神经发生。

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