标题齐一生物：微量小RNA深度测序技术研究小鼠卵子和早期胚胎中的小RNA

目前小RNA深度测序的文库构建通常要几百纳克（ng）总RNA，难以对配子和胚胎等难以大量获取的生物学样品中的小RNA表达谱进行研究。

该研究通过优化基于连接反应的小RNA文库构建方法，使得总RNA用量降低了几十倍，仅需要10纳克总RNA即可在Illumina测序仪上实现对小RNA的深度测序，为研究配子、胚胎和各种干细胞中的小RNA提供了重要技术支撑。

图示： 小鼠卵细胞和早期胚胎中微量小RNA深度测序方法原理及其测序结果。(A)微量小RNA深度测序cDNA文库构建流程图。(B)小鼠卵细胞以及早期胚胎发育各个时期的样本。(C)不同样本中小RNA的组成及长度分布图。小鼠CD4+ T细胞(CD4)是体细胞对照。

该研究利用优化的方法系统解析了小鼠卵子到受精后8细胞胚胎发育过程中的小RNA动态变化，发现小鼠卵子和早期胚胎主要包含三类小RNA：endo-siRNA、piRNA和miRNA。受精卵中的这三类小RNA绝大多数来源于卵子，由精子带入卵子的小RNA不足几百分之一。随着胚胎的发育，母源endo-siRNA和piRNA逐渐被缓慢降解。而母源miRNA的降解较快，主要发生在胚胎2细胞期前后，其中有近20%的miRNA 3’末端被加上了一个或四个腺苷酸（A），其降解速率与未被腺苷酸化的miRNA相比明显减缓，推测可能3’末端腺苷酸化发挥了保护作用，使某些miRNA免于在母型至合子型转化中被快速清除。合子中新表达的miRNA最早出现在受精卵第一次分裂前，并随着胚胎的发育持续被激活表达，特别是进化保守的miRNA的表达量迅速上升。

研究人员进一步结合小鼠早期胚胎发育的转录组数据进行分析，发现miRNA在卵子到胚胎2细胞期中几乎没有降解靶基因mRNA的功能，而在4-8细胞期中miRNA降解靶基因mRNA的功能开始逐步恢复，并对合子激活表达的基因有明显的靶向抑制作用。

以上研究不仅揭示了小鼠早期胚胎发育中miRNA的表达和降解规律，还发现了miRNA对靶基因的调控活性随着胚胎发育而被动态调控的现象，对于理解miRNA在早期胚胎发育中的功能和机制具有重要意义。