Zeitschrift für Zellsignalisierung
Offener Zugang

Abstrakt

Verschiedene Arten des Zusammenspiels von MicroRNAs und Genprogrammen bei der neuronalen Spezifikation

Liting Sun, Yang Liu und Changgeng Peng

MicroRNA (miRNA) spielt eine entscheidende Rolle bei der Selbsterneuerung und Differenzierung neuronaler Stammzellen sowie bei der Proliferation und Spezifizierung neuronaler Vorläuferzellen, indem sie die räumliche und/oder zeitliche Expression ihrer Ziele reguliert. Es ist gut dokumentiert, dass sich gegenseitig ausschließende oder entgegengesetzte Gradientenexpressionsmuster von miRNA und ihrem Zielgen Neuronensubtypen diversifizieren und sogar unterschiedliche funktionelle Eigenschaften bilateral symmetrischer Neuronen spezifizieren. Im Gegensatz zu diesen Mechanismen haben wir kürzlich gezeigt, dass der miR-183-96-182-Cluster den co-exprimierten Transkriptionsfaktor SHOX2 im Vorläuferpool zeitlich unterschiedlich abschaltet, um zwei Subtypen von Mechanorezeptorneuronen mit niedriger Schwelle (LTMR) zu erzeugen, wobei ein frühes Ende der SHOX2-Expression das Schicksal von langsam adaptierenden (SA) Aβ-LTMR-Neuronen fördert und ein spätes Ende zur Identität von Aδ-LTMR-Neuronen führt. Dies deutet darauf hin, dass die Populationsgrößen dieser beiden LTMR-Neuronen je nach Variantenhäufigkeit des miR-183-Clusters im Dorsalwurzelganglion (DRG) umgekehrt generiert werden. Dieser neue Mechanismus der präzisen Kontrolle der Off-Time der Expression wichtiger Spezifikationsgene durch coexprimierte miRNA, um sowohl das Schicksal als auch die Populationsgrößen von Neuronensubtypen zu regulieren, erweitert unser Verständnis davon, wie unterschiedliche Neuronen, die aus demselben Progenitorpool stammen, durch ein miRNA-reguliertes Genexperiment spezifiziert werden, und wird uns möglicherweise dabei helfen, menschliche iPS-Zellen effizient in einen bestimmten Zelltyp zu differenzieren, um therapeutische Zwecke zu erreichen oder Modelle für das Arzneimittelscreening zu erstellen. In diesem Kommentar diskutieren wir unsere jüngsten Erkenntnisse im Kontext der Art und Weise, wie miRNA auf vier verschiedene Arten mit Genprogrammen interagiert, um neuronale Schicksale zu spezifizieren, und schlagen zukünftige Richtungen vor.