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小RNA对线虫生殖的调节作用

(封面图片:线虫Piwi蛋白PRG-1定位于生殖细胞和早期胚胎(背景所示)中的P颗粒处。尽管线虫piRNA的功能还需要得到进一步研究阐明,但科学家已经证实Piwi/piRNA对于Tc3转位子活动性的一种siRNA调节模块(图片中积木块所示)很重要。)
 
在多细胞生物中,Piwi相关的Argonaute蛋白被认为与维持生殖细胞自我更新有关,并且和一类小型RNA—piRNA相互作用。Piwi蛋白对于果蝇、斑马鱼以及小鼠的生殖细胞正常发育是必需的。piRNA在基因组当中定位与众不同,长度大约为24-30个核苷酸,在哺乳动物的睾丸中表达,并且在精子发育过程中起着重要的生理调节作用。
 
在2008年7月11日出版的《分子细胞》(Molecular Cell)中,两个研究小组分别发表文章称,他们发现一种被称为21U-RNA的21核苷长度RNA事实上在秀丽隐杆线虫(C. elegans)中属于piRNA。
 
来自美国的Batista等科学家发表文章称,他们发现21U-RNA在线虫生殖细胞中表达,并且与线虫的Piwi蛋白家族成员PRG-1相互作用。此外研究人员还发现,21U-RNA的聚集依赖于PRG-1的活性。PRG-1蛋白在整个发育过程中持续表达,该蛋白定位于线虫的P颗粒处。尽管21U-RNA位点存在一个保守上游调节序列基元(conserved upstream sequence motif),成熟的21U-RNA并不保守,并且在某些情况下会无法表现出直接调节其它表达序列的迹象。因此,以上发现证实21U-RNA是线虫的piRNA,而且这类小RNA以及相应的Piwi Argonaute蛋白与温度相关的生殖力维持相关。
 
在另一篇文章中,来自英国、德国和荷兰的一组科学家则表示,他们同样认为,之前发现的21U-RNA事实上就是线虫的piRNA。此外,Piwi以及piRNA的表达仅限于雄性和雌性的生殖细胞,并且独立于其它多种小RNA途径中的蛋白,其中包括DCR-1。研究小组还发现,Piwi对于Tc3基因的沉默是必需的,但对于其它Tc/mariner DNA转位子则并不重要。与野生型相比,Piwi变异型线虫的生殖细胞中Tc3去除率增加了至少100倍。科学家证实Piwi在Tc3沉默中起到内生siRNA途径上游的作用。因此以上结果显示,在piRNA和siRNA功能之间存在联系。
 
(《分子细胞》(Molecular Cell),Vol 31, 67-78, 11 July 2008,Pedro J. Batista, Craig C. Mello)
 
(《分子细胞》(Molecular Cell),Vol 31, 79-90, 11 July 2008,Partha P. Das, Eric A. Miska)
责任编辑:Mark
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    摘要
    在多细胞生物中,Piwi相关的Argonaute蛋白被认为与维持生殖细胞自我更新有关,并且和一类小型RNA—piRNA相互作用。Piwi蛋白对于果蝇、斑马鱼以及小鼠的生殖细胞正常发育是必需的。piRNA在基因组当中定位与众不同,长度大约为24-30个核苷酸,在哺乳动物的睾丸中表达,并且在精子发育过程中起着重要的生理调节作用。
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