生物实验技术

在胚胎发育过程中microRNA对细胞和胚层的定位具有重要作用。

甲之垃圾，乙之宝藏mRNA负责将基因组的蛋白编码指令传递给蛋白合成工厂，而microRNA比较短也不编码蛋白。多年来科学家们一直将编码microRNA的基因组区域视为“垃圾”。

然而，现在人们已经知道microRNA并非垃圾，它们虽然没有编码蛋白质，但能够与mRNA结合，阻止mRNA编码的蛋白合成。microRNA以这种方式决定蛋白在特定时间合成与否，由此发挥着重要的调控作用。

越来越多的人将microRNA视为细胞正常功能和人类疾病进程中的重要部分，而这项研究指出microRNA对胚胎发育也由重要作用。

掌控细胞的命运为了研究在早期胚胎发育中对胚层形成有影响的microRNA，研究人员对人类基因组中的大多数（约900个）microRNA进行了分别研究，测试了这些microRNA指导胚胎干细胞形成中胚层和内胚层的能力。由此，他们发现了有两个microRNA家族，let-7和miR-18，能够阻断内胚层形成，同时促进中胚层和外胚层的形成。

为了验证上述发现，研究人员人工阻断了let-7的功能。研究显示，let-7的功能缺失极大改变了胚胎细胞的命运，原本应当形成中胚层和外胚层的细胞转而成为了内胚层，证实microRNA在胚胎发育中的关键作用。

随后，研究人员对let-7和miR-18的作用机制进行了深入研究。他们发现这些microRNA是通过抑制TGFβ信号通路来指导中胚层和外胚层的形成。TGFβ影响着许多细胞行为，包括细胞增殖和分化。let-7和miR-18调控TGFβ的活性，以此决定哪些细胞成为骨骼，哪些细胞成为大脑。

这项研究对全基因组microRNA文库进行了系统性的筛选，找出了控制复杂生物学过程的关键分子。研究人员指出，microRNA是胚胎发育时细胞命运的有力调控者。