miR-29對GnRH基因啟動(dòng)子區(qū)特定位點(diǎn)甲基化的影響研究

王 欣， 李曉寧， 陳佳賢， 陳 貞， 肖君華， 李 凱， 周宇荀

(東華大學(xué) 生物科學(xué)與技術(shù)研究所, 上海 201620)

人類和小鼠的miR-29家族由miR-29a、miR-29b-1、miR-29b-2和miR-29c組成[1]。研究[2]發(fā)現(xiàn)，miR-29家族在神經(jīng)元分化、突觸生長及記憶的形成等相關(guān)生理過程中發(fā)揮了重要的生物學(xué)功能。

DNA甲基化是一種重要的表觀遺傳修飾方式，是基因組DNA在DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶的作用下使CpG二核苷酸5′端的胞嘧啶(C)轉(zhuǎn)化為5′端甲基胞嘧啶(mC)的過程[3]?；騿?dòng)子區(qū)域CpG島的甲基化是抑制基因表達(dá)的重要途徑。與DNA甲基化密切相關(guān)的基因有以下兩類：DNA甲基轉(zhuǎn)移酶基因DNMT3A/B和DNA羥甲基化酶基因TET1/2/3，其中DNMT3A/B主要介導(dǎo)CpG位點(diǎn)發(fā)生甲基化[4]，而TET蛋白可使5-甲基胞嘧啶(5-mC)羥化生成5-羥甲基胞嘧啶(5-hmC)，啟動(dòng)DNA去甲基化過程[5]。已有研究[6]表明，DNMT3A/B和TET1/2/3均為miR-29的靶基因，Takada等[7]研究發(fā)現(xiàn)miR-29b可通過靶向Dnmt3a/b進(jìn)而調(diào)控小鼠原始生殖細(xì)胞PGCs中基因組DNA的甲基化。Zhang等[8]發(fā)現(xiàn)miR-29可直接靶向Tet1/2/3的3'UTR，實(shí)現(xiàn)調(diào)控5-mC和5-hmC的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化，從而調(diào)控胚胎發(fā)育過程中的表觀遺傳修飾。

促性腺激素釋放激素(GnRH)是由下丘腦分泌的一種十肽激素，是參與下丘腦-垂體-性腺軸調(diào)控的關(guān)鍵激素[9-10]。Kim等[11]將熒光素酶報(bào)告基因置于GnRH啟動(dòng)子下游構(gòu)建轉(zhuǎn)基因小鼠，發(fā)現(xiàn)攜帶轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)到-1 005 bp的啟動(dòng)子區(qū)域的小鼠卵巢中熒光素酶活性最高。Kurian等[12]則在研究恒河猴GnRH神經(jīng)元發(fā)育過程時(shí)發(fā)現(xiàn)，包括GnRH基因在內(nèi)的很多基因都存在明顯的CpG島低甲基化現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)室前期研究發(fā)現(xiàn)，在小鼠下丘腦來源的神經(jīng)元的GT1-7細(xì)胞中敲除miR-29可使GnRH的表達(dá)量提高2倍左右[13]，而miR-29通過靶向Dnmt3a/b和Tet1/2/3影響GnRH啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化水平是其參與調(diào)控GnRH表達(dá)的可能機(jī)制之一?！?br>