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家蚕基因编辑育种新进展:解析Let-7提高家蚕产丝量的机制
发布时间: 2023年12月07日 15:53   作者:王伟   审核人:侯勇、王菲  来源:   浏览次数:

2023年12月5日,西部(重庆)科学城种质创制大科学中心夏庆友教授课题组发表了题为“MicroRNA let-7 targets BmCDK1 to regulate cell proliferation and endomitosis of silk gland in the silkworm, Bombyx mori.”的研究成果。该论文深入解析了let-7 microRNA调控家蚕幼虫和丝腺同步生长的分子机制,为家蚕基因编辑育种、创制高丝量种质资源提供了新的思路。

本研究首先对let-7敲低品系家蚕幼虫与丝腺进行了转录组测序,发现let-7采用不同的方式调控家蚕幼虫个体与丝腺的生长。在幼虫其它组织中,let-7的敲低能够促进家蚕细胞的增殖,细胞数目的增加导致家蚕幼虫个体变大;而在丝腺不同区段中,let-7的敲低则通过刺激丝腺细胞核内复制增加,促进丝腺细胞变大和丝蛋白合成。鉴于miRNA对靶基因的负调控作用,在转录组上调表达差异基因中,预测到细胞周期蛋白依赖性激酶CDK1是let-7的潜在靶基因。BmCDK1的表达与let-7呈明显的负相关,体外双荧光素酶及靶位点突变实验证明BmCDK1是let-7的直接靶点,其3´UTR上有且只有一个let-7结合位点。此外, RNAi介导的BmCDK1下调表达导致家蚕细胞增殖减慢,但被let-7抑制剂所挽救;CRISPR/Cas9介导的BmCDK1敲低则导致幼虫眠期新旧表皮转换受阻、幼虫不能正常生长。上述研究结果表明,let-7/CDK1调控途径通过家蚕细胞周期信号通路参与家蚕幼虫个体与丝腺的生长发育过程。

西部(重庆)科学城种质创制大科学中心为第一署名单位,西南大学生物学研究中心博士后王伟为第一作者,夏庆友教授为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划项目、重庆市自然科学基金等项目的资助。

论文链接如下:https://doi.org/10.1111/1744-7917.13302