Производная ооцитов материнская РНК управляет ранним эмбриогенезом, когда вновь сформированный эмбрион транскрипционно неактивен. Недавние исследования на рыбках данио выявили роль микроРНК во время перехода от матери к эмбриону (maternal-to-embryonic transition (MET)). МикроРНК короткие РНК, которые соединяются с 3' UTR мРНК мишеней, чтобы репрессировать их трансляцию и ускорить их распад. Newborn ovary homeobox gene (NOBOX) это транскрипционный фактор, который преимущественно экспрессируется в ооцитах и важен для фолликулогенеза у мышей. Нокаутные по NOBOX мыши бесплодны, отсутствие NOBOX нарушает экспрессию многих специфичных для зародышевых клеток генов и микроРНК. Недавно мы описали клонирование и экспрессию телячьего NOBOX во время раннего эмбрионального развития, а наши исследования по нокдауну показали, что NOBOX является геном с материнским эффектом, важным для раннего эмбрионального развития. Поскольку NOBOX является материнским транскриптом, критическим для развития, а NOBOX истощается во время раннего эмбриогенеза, то мы предположили, что NOBOX является мишенью для микроРНК для замалчивания и/или деградации.

Используя алгоритм "MicroInspector", потенциальный элемент распознавания микроРНК (MRE) для miR-196a был идентифицирован в 3' UTR телячьей NOBOX мРНК. Анализ экспрессии miR-196a в ооцитах телят и во время раннего эмбрионального развития показал, что она экспрессируется как в ооцитах, так и эмбрионах и стремится к возрастанию на 4-х и 8-клеточной стадиях развития. Эктопическая экспрессия NOBOX и miR-196a в клетках HeLa ингибирует экспрессию NOBOX белка по сравнению с контрольными клетками без miR-196a. Сходным образом, активность luciferase конструкции, содержащей весь 3' UTR телячьего NOBOX, супрессировалась и регуляция устранялась с помощью мутаций в сайте связывания miR-196a, указывая тем самым, что предполагаемый MRE является критическим для прямого и специфического связывания miR-196a с мРНК NOBOX. Более того, эктопическая экспрессия miR-196a вызывает у ранних телячьих эмбрионов существенную редукцию экспрессии NOBOX как на уровне мРНК, так и белка.

Итак, наши результаты продемонстрировали, что miR-196a является bona fide негативным регулятором NOBOX во время раннего эмбриогенеза телят.

Conclusions

Collectively, our results demonstrate the ability of miR-196a to negatively regulate NOBOX expression in a sequence specific fashion and the ability of miR-196a to suppress NOBOX mRNA and protein in early embryos. Future studies of interest will investigate whether loss of miR-196a has any effect on the early embryonic development and identify putative miR-196a targets by next generation sequencing analysis of miR-196a depleted and wild type embryos.