Messenger RNA stability and microRNA activity in mouse oocytes

Abstract

SOUHRN Přerod oocytu v zygotu představuje jediný fyziologický děj během životního cyklu savců, při kterém se z diferenciované buňky stává buňka pluripotentní. Toto buněčné přeprogramování je z velké většiny závislé na bezchybné post-transkripční regulaci maternálních mRNA. Porozumění mechanismům post-transkripční regulace v oocytech proto povede k významnému rozšíření našeho poznání v otázce buněčného přeprogramování. Mezi důležité post-transkripční regulátory v širokém spektru buněčných a vývojových procesů patří nedávno objevené krátké nekódující mikroRNA. Jejich funkce spočívá v represi cílených mRNA za pomoci proteinových komplexů, které spouštějí deadenylaci a odstranění ochranné čepičky z 5'-konce. Zmíněné komplexy se za normálních okolností sdružují v tzv. procesních tělískách (P-tělíska) v cytoplasmě. Tato práce přináší nečekané zjištění, že mikroRNA dráha je umlčená v plně dorostlých myších oocytech i během přerodu oocytu do zygoty. Toto zjištění je v souladu s pozorovaným rozpadem P-tělísek závislých na funkci mikroRNA během růstu oocytu a jejich absenci v plně dorostlých oocytech. Některé proteiny běžně obsažené v P-tělískách lokalizují v plně dorostlých oocytech do kortikální oblasti. Spolu s dalšími RNA-vazebnými faktory vytvářejí tyto proteiny ve finální fázi oocytárního růstu sub- kortikální...

The oocyte-to-zygote transition represents the only physiological event in mammalian life cycle, during which a differentiated cell is reprogrammed to become pluripotent. For its most part, the reprogramming relies on the accurate post-transcriptional control of maternally deposited mRNAs. Therefore, understanding the mechanisms of post-transcriptional regulation in the oocyte will help improve our knowledge of cell reprogramming. Short non- coding microRNAs have recently emerged as an important class of post-transcriptional regulators in a wide range of cellular and developmental processes. MicroRNAs repress their mRNA targets via recruitment of deadenylation and decapping complexes, which typically accumulate in cytoplasmic Processing bodies (P-bodies). The presented work uncovers an unexpected feature of the microRNA pathway which is found to be suppressed in fully-grown mouse oocytes and through the entire process of oocyte-to-zygote transition. This finding is consistent with the observation that microRNA-related P-bodies disassemble early during oocyte growth and are absent in fully-grown oocytes. Some of the proteins normally associated with P-bodies localize to the oocyte cortex. At the final stage of oocyte growth, these proteins, together with other RNA-binding factors, form subcortical...