研究人员发现了控制果蝇生殖细胞中G1/S静止的途径

日本筑波-在大多数情况下，休息并不是完成工作的最有效方法。但是在本周在iScience上发表的一项研究中，日本筑波大学(University of Tsukuba)的研究人员发现了调控途径，该途径调控了两个断裂中的第一个断裂，这对于模型物种果蝇(Drosophila melanogaster)的正常生殖细胞发育是至关重要的。

生殖细胞继续形成有性生殖所需的成熟细胞(配子)，即精子和卵。在果蝇的生殖细胞循环过程中，称为极细胞的原始生殖细胞通过发育中的胚胎迁移到性腺，在那里它们成熟成配子。有趣的是，在此迁移期间细胞周期被阻止。

以前的研究表明，果蝇生殖细胞循环中实际上有两个休息或静止期，这似乎对极细胞的成熟乃至生育能力至关重要。然而，尽管已经表征了调节这些休息周期中的第二个的途径，但是第一个途径似乎是通过尚不清楚的机制独立调节的。

研究的主要作者森田盛平博士说：“研究表明，新形成的极细胞缺乏核仁，而核仁同时在体细胞中突出。”“这导致我们研究影响核仁形成的因素，特别是由pgc编码的Pgc肽。”

确实，研究人员发现Pgc抑制了极细胞中核仁的形成，并抑制了microRNA miR-10404的表达，miR-10404编码在染色体的核仁组织区中。microRNA降解特定的靶信使RNA，阻止蛋白质表达。通过检查pgc突变体与正常极细胞中的信使RNA水平，研究人员能够查明miR-10404的靶标。

“我们的结果表明，miR-10404降解极细胞中的dap信使RNA，”资深作者Satoru Kobayashi教授解释说。“ Dap是一种Cdk抑制剂，可阻断细胞周期进程。因此，在正常极点细胞中，依赖Pgc的miR-10404表达抑制可防止dap Messenger DNA降解，从而导致Dap积累并抑制细胞周期进程。”

当研究人员人为地增加miR-10404和CycB的细胞水平，从而抑制了第一和第二种系的静止时，极细胞未能迁移到性腺，并在生成的胚胎中被消除。该观察结果证实，两个休息期对于果蝇种系的发育至关重要。

小林教授说：“鉴于动物体内细胞周期静止现象的普遍发生，我们的发现将有助于我们更好地理解种系发育过程中这些休息时期的机制和意义。”