Reproductive cycle of Urolophus cruciatus in south-eastern Australia: does the species exhibit obligate or facultative diapause?

Observations of synchronous rapid growth of embryos and ovarian follicles in pregnant females during the half-year December–May leading to parturition, ovulation, mating, and fertilization suggest Urolophus cruciatus has the capacity for an annual reproductive cycle. Conversely, the higher proportion of the pregnant females in the population carrying eggs than carrying embryos in utero during December–May and all pregnant females in the population only carrying eggs in utero during June–November indicate a longer reproductive cycle. Analysis based on the usual assumptions implies that the species most likely exhibits a biennial cycle with ~18-month period of diapause following ovulation prior to ~6-month period of rapid embryogenesis. However, it is feasible that the period of the cycle is triennial with ~30-month period of diapause or alternatively diapause varies among individuals and varies from year to year. Rather than exhibiting a fixed-term reproductive cycle where obligatory diapause leads to parturition timed every year to provide favourable conditions for neonates, as suggested for several other chondrichthyan species, U. cruciatus may exhibit facultative diapause where the period of diapause and hence the reproductive cycle varies depending on the prevailing environmental conditions or density-dependent factors as described for many terrestrial species. U. cruciatus is highly matrotrophic (>4000 % wet mass gain from ovum to full-term embryo), litter size (1–4) increases with maternal length, sex ratio among embryos is 1:1, and male breeding condition varies seasonally with peak sperm production coinciding with female ovulation.

MicroRNA expression patterns in post-natal mouse skeletal muscle development

BACKGROUND: MiRNAs are essential regulators of skeletal muscle development and homeostasis. To date, the role and regulation of miRNAs in myogenesis have been mostly studied in tissue culture and during embryogenesis. However, little information relating to miRNA regulation during early post-natal skeletal muscle growth in mammals is available. Using a high-throughput miRNA qPCR-based array, followed by stringent statistical and bioinformatics analysis, we describe the expression pattern and putative role of 768 miRNAs in the quadriceps muscle of mice aged 2 days, 2 weeks, 4 weeks and 12 weeks.

RESULTS: Forty-six percent of all measured miRNAs were expressed in mouse quadriceps muscle during the first 12 weeks of life. We report unprecedented changes in miRNA expression levels over time. The expression of a majority of miRNAs significantly decreased with post-natal muscle maturation in vivo. MiRNA clustering identified 2 subsets of miRNAs that are potentially involved in cell proliferation and differentiation, mainly via the regulation of non-muscle specific targets.

CONCLUSION: Collective miRNA expression in mouse quadriceps muscle is subjected to substantial levels of regulation during the first 12 weeks of age. This study identified a new suite of highly conserved miRNAs that are predicted to influence early muscle development. As such it provides novel knowledge pertaining to post-natal myogenesis and muscle regeneration in mammals.

Augmentation de l’expression de la chaine α1 de la laminine 111, un potentiel traitement pour la Dystrophie musculaire de Duchenne

La protéine hétérotrimérique laminine-111 permet le lien entre la matrice-extracellulaire et l’intégrine α7β1 du sarcolemme, remplaçant ainsi dans les muscles dystrophiques, des liens normalement assurés par le complexe de la dystrophine. L’injection de laminine-111 dans des souris mdx a permis, entre autre, l’augmentation de l’expression de l’intégrine α7β1, d’empêcher les bris du sarcolemme lors de la contraction musculaire, de restaurer un niveau normal de la créatine kinase sérique, ainsi que d’augmenter la résistance et la force dans les muscles déficients en dystrophine. Ces résultats suggèrent que l’augmentation de la laminine-111 est un potentiel traitement pour la DMD. Les chaines β1 et γ1 de la laminine sont déjà exprimées dans le muscle humain adulte, mais la chaine α1 de la laminine (Lamα1) est exprimée uniquement pendant le stade très précoce 16 cellules de l’embryogenèse. Nous avons donc développé une méthode alternative à l’injection répétée de Laminine-111 en induisant l’expression endogène du gène LAMA1, afin de reformer le complexe trimérique α1β1γ1, la laminine 111. Ceci a été réalisé avec une technologie récente, le système CRISPR/Cas9, dont la Cas9 a été désactivée (dCas9) puis couplée à un domaine d’activation de la transcription, le VP160 (dCas9-VP160). L’utilisation d’un ou plusieurs ARN guides (ARNg) a permis de cibler le promoteur du gène LAMA1. L’ARNm de Lamα1 (qRT-PCR) ainsi que la protéine (immunohistochimie et immunobuvardage) n’ont pas été détecté dans le contrôle négatif, des myoblastes murins (C2C12). Cependant, une expression significative a été observée dans ces myoblastes transfectés avec des plasmides codant pour dCas9-VP160 et un ARNg. L’analyse protéique in vivo, dans des muscles de souris électroporés avec le même plasmide, a démontré une forte augmentation de la chaine α1 de la laminine. Des augmentations plus importantes de l’ARNm de Lamα1 ont été observées en utilisant 2 ARNg, suggérant un effet synergique. L’augmentation de l’expression de Lamα1 par le système de CRISPR/Cas9 devrait être étudiée d’avantage afin de vérifier si cette stratégie pourrait s’avérer efficace dans des cas de myopathies.

Formação de calos embriogênicos em genótipos de milho tropical.

2016