浙江大学陈学新课题组Nature子刊发文,首次揭示miRNAs在动物寄生过程的调节作用

2022-03-22 04:59:32

前言

2018年6月7号,浙江大学陈学新课题组在Nature Communications上在线发表了题为Parasitic insect-derived miRNAs modulate host development”的研究论文。研究人员发现小菜蛾(Plutella Xylostella)及其伴生病毒(CvBV)的畸胎细胞能产生miRNAs,并通过不同的途径将产物传递到宿主体内。寄生宿主中的某些miRNAs主要由畸胎细胞产生,而CvBV编码的miRNAs在寄生寄主中的表达水平比非寄生宿主高100倍。进一步证明,一种致畸细胞产生的miRNA(CVE-miR-281-3p)和一种CvBV产生的miRNA(CVE-miR)通过调节宿主蜕皮激素受体(ECR)的表达而抑制宿主的生长。综上所述,该研究结果首次证明了miRNAs在动物寄生过程中对寄主生理的调节作用及其在寄主生理变化中的可能作用




寄生昆虫,尤其是寄生黄蜂,它们在其他节肢动物体内产卵,作为后代发育的宿主。超过20%的昆虫是寄生性黄蜂,因此它们是地球上物种最丰富的动物群之一。黄蜂后代的成功发育通常导致宿主死亡。因此,许多寄生种被用来作为生物控制剂来管理害虫种。小菜蛾(鳞翅目:小菜科)是十字花科植物,世界性的害虫,其幼虫期为内黄蜂科(Cotesia Visalis)的自然寄主。许多寄生的黄蜂通过产生抑制生长和免疫防御的效应分子来杀死宿主。在产卵过程中,青蒿从三个来源引入小菜蛾效应物:(1)毒液腺产生的毒液;(2)一种共生型多角体病毒(CvBV),该病毒在感染宿主细胞后表达毒力基因;(3)胚胎发生过程中产生的细胞,在孵化卵时释放到宿主体内。


畸形细胞将miRNAs释放到宿主体内


由C.vestalis和其他寄生蜂产生的大多数已知效应分子是蛋白质。 然而,包括昆虫和一些病毒在内的真核生物会产生microRNAs(miRNAs),它们是小的(20-22 nts)非编码RNA(snRNA)。 miRNA通过抑制翻译或通过与3'非翻译区(UTRs)中的互补位点的不完美配对来促进靶转录物的衰变来调节一系列细胞过程。 几种细胞内病原体通过调节宿主产生的miRNA来促进其自身存活。 一些非病毒微生物病原体也产生靶向宿主基因的snRNAs,而一些宿主产生影响病原体基因功能的miRNAs 。 然而,寄生虫如昆虫是否会产生影响宿主的miRNAs还不得而知。


Cve-miR-281-3p和Cve-novel22-5p延迟P. xylostella的生长和蛹化


在这里,研究人员发现小菜蛾(Plutella Xylostella)及其伴生病毒(CvBV)的畸胎细胞能产生miRNAs,并通过不同的途径将产物传递到宿主体内。寄生宿主中的某些miRNAs主要由畸胎细胞产生,而CvBV编码的miRNAs在寄生寄主中的表达水平比非寄生宿主高100倍。进一步证明,一种致畸细胞产生的miRNA(CVE-miR-281-3p)和一种CvBV产生的miRNA(CVE-miR)通过调节宿主蜕皮激素受体(ECR)的表达而抑制宿主的生长。综上所述,该研究结果首次证明了miRNAs在动物寄生过程中对寄主生理的调节作用及其在寄主生理变化中的可能作用。


原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41467-018-04504-1


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