英國劍橋大學的科學家們揭示了人類胎盤的RNA景觀在健康和疾病中的作用。在這里,作者報告了高質量的RNA-SEQ數據,并提供了人類胎盤轉錄組的綜合分析。
The complexity of RNA transcripts in placenta
胎盤是母親和胎兒之間的界面,功能不足會導致短期和長期的不健康。在大多數大規模的RNA-Seq數據集中,胎盤是缺失的。在最近發表在《Nature Communications》雜志上的一項研究中,英國劍橋大學的科學家們揭示了人類胎盤的RNA景觀對健康和疾病的影響。在這里,作者報告了高質量的RNA SEQ數據,并提供了人類胎盤轉錄組的全面分析。
在哺乳動物的發育過程中,胎盤是第一個形成的器官,它負責將胚胎固定在子宮上,并調節與母親的營養和氣體交換。胎盤在整個妊娠過程中維持著胎兒,胎盤缺陷是許多妊娠并發癥的來源。胎盤功能障礙是影響孕婦及圍產期嬰兒發病率和死亡率的主要原因。在世界范圍內,孕產婦和圍產期死亡造成的死亡負擔約相當于癌癥造成的總負擔的一半。然而,雖然胎盤對進化、發育和生殖健康具有重要意義,但對胎盤的研究還不夠,在大規模的“組學”分析中常常被省略。
除了編碼蛋白質外,RNA還有許多功能。例如,RNA在細胞核和細胞質中發揮多種調控轉錄的作用。它們控制著mRNA的核結構,調控mRNA的穩定性、翻譯和翻譯后修飾。因此,了解現有的RNA譜系有助于理解細胞和組織的功能。在這里,科學家報告了高質量的RNA-Seq數據,并提供了人類胎盤轉錄組的全面分析。他們從302個人類胎盤中分離總RNA,按大小進行分級,并對RNA耗盡的長RNA和小RNA進行測序。
研究表明,由于一些轉錄本具有非常高的豐度,胎盤轉錄組是傾斜的。9個轉錄本的TPM值超過2000,其中7個是胎盤特異性的。其中許多編碼被釋放到母體循環中的分泌蛋白。這種編碼分泌蛋白的極其豐富的轉錄本的優勢可能反映了母胎基因組之間的沖突和母胎優先級的不同。母親可以為以后的后代的成長保留資源或者在當前的妊娠中投入更多,相反,胎兒會最大化自己的成長和發育。蛋白質翻譯和分泌水平高的另一個結果是,胎盤和胰腺一樣,容易受到內質網應激,這與不良妊娠結果有關。
當研究人員分析鏈特異性總RNA(非poly-A+選擇)時,他們能夠描述胎盤中大量環狀RNA的特征。19號染色體上有幾個基因簇,其中大部分或全部在胎盤上特異表達PSG家族和C19MC。這兩種基因座都在經歷著快速的進化,PSGs似乎只存在于有血膜胎盤的哺乳動物中,而C19MC只局限于靈長類動物,并且只印跡父系等位基因的表達。其他與生殖相關的關鍵基因——殺傷免疫球蛋白受體(KIR)基因也聚集在19號染色體上,這在一定程度上介導了子宮自然殺傷細胞和滋養細胞之間的相互作用。此外,他們還提供了子癇前期(PE)和胎兒生長受限(FGR)病例中轉錄異常的分析。研究表明,由一個差異表達的mRNAs編碼的卵泡抑素樣3(FSTL3)蛋白的母體血清水平可預測PE和FGR。
總之,人胎盤轉錄組具有一些獨特的特征,反映了胎盤的多樣性和快速進化。
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