早期研究已經(jīng)證明甲狀腺素在調(diào)控?zé)o尾兩棲動物變態(tài)發(fā)育中起到至關(guān)重要的作用。已有利用模式生物爪蟾Xenopus laevis研究發(fā)現(xiàn)有兩種
甲狀腺素受體α（Thyriod Hormone α，TRα）和β（Thyriod Hormone β，TRβ）介導(dǎo)甲狀腺素的調(diào)控作用。已有研究報道爪蟾TRα敲低或敲除時，爪蟾蝌蚪發(fā)育加快但變態(tài)個體明顯變小，而TRα的這些功能在其它物種中是否保守還不清楚；同時過去對于變態(tài)發(fā)育調(diào)控分子機制的推論中，TRα作為轉(zhuǎn)錄因子開啟變態(tài)發(fā)育的發(fā)生，但是敲除TRα的個體依然能夠進行變態(tài)發(fā)育，這暗示了在變態(tài)發(fā)育中存在其它的轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控變態(tài)發(fā)育。
成都生物研究所江建平研究員帶領(lǐng)其博士研究生趙蘭英同學(xué)等以其正在研發(fā)的新型模式生物飾紋姬蛙Microhyla fissipes為研究對象，檢測了3個關(guān)鍵發(fā)育時期變態(tài)前期（premetamorphosis）、變態(tài)高峰期（metamorphic climax）和變態(tài)完成期（completion of metamorphosis）的轉(zhuǎn)錄組，共獲得2293基因表現(xiàn)出發(fā)育時期的差異表達，其中非常有趣的發(fā)現(xiàn)是在變態(tài)前期時， TRα基因在體型明顯較大并且到達變態(tài)發(fā)育期時間較長的物種（非洲爪蟾和中華蟾蜍Bufogargarizans）中高表達，而在體型明顯小且發(fā)育時間較短的飾紋姬蛙中低表達；同時我們也發(fā)現(xiàn)TRβ無論在飾紋姬蛙和非洲爪蟾，甚至在敲除了TRα的爪蟾個體中均高表達，這暗示了TRβ是開啟變態(tài)發(fā)育發(fā)生的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子。因此，本項工作不僅鑒定出可能與變態(tài)發(fā)育有關(guān)的多個基因，更重要的是揭示去結(jié)合甲狀腺激素的TRα調(diào)控蝌蚪生長和變態(tài)時間的作用可能在無尾兩棲動物中是保守的，而結(jié)合甲狀腺激素的TRβ是開啟變態(tài)發(fā)育所必需的轉(zhuǎn)錄因子。
該研究成果近日以Transcriptome profiles of metamorphosis in the ornamented pygmy frog Microhylafissipes clarifythe functions of thyroid hormonereceptors in metamorphosis為題在線發(fā)表于Scientific Reports。
該項工作獲得了中國科學(xué)院重點部署項目和國家自然科學(xué)基金的共同資助。