确定了针对'跳跃基因'提供防御的关键蛋白质
尽管它们偶尔在动物发育中起作用,但是转座子(也称为“跳跃遗传元件”)实际上是DNA序列,其有可能移动到基因组内的新位置。它们构成了大多数真核生物中基因组的很大一部分,它们在配子 - 卵子和精子的基因组中的动员 - 对基因组不稳定性构成威胁,从而导致不育。
在动物种系细胞中,一种专门的基于小RNA的防御系统,称为Piwi相互作用RNA(piRNA)途径,主要负责抑制转座子,这一过程称为“沉默”。在遗传学领域,果蝇(果蝇)已经成为研究piRNA途径机制细节的非常有用的模型系统。阐明这些细节对于理解疾病的发展和进展是有价值的。一个重要的发现是piRNA被加载到蛋白质Piwi(piRNA途径的创始成员)上,并易位到细胞核中。Piwi-piRNA复合物用于沉默转座子。
已提出Piwi与下游合作伙伴一起发挥作用,其中之一是异染色质蛋白1a(HP1a),据报道其在果蝇种系和卵巢体细胞中实施转座子沉默。然而,之前尚未研究过HP1a从种系中消耗对piRNA和piRNA途径蛋白的影响,导致了解与piRNA途径相关的HP1a功能的差距。
淡马锡生命科学实验室,新加坡国立大学,南洋理工大学和大阪大学的国际研究团队在自然通讯报道的最新研究报告中阐明了HP1a在piRNA途径和转座子抑制中的作用。
结合遗传,生物化学和新一代测序实验,由Toshie Kai领导的团队在种系细胞中发现了HP1a功能。该研究表明,HP1a特别需要抑制位于端粒和着丝粒附近区域的转座子。HP1a通过保护较长的前体RNA来帮助从靠近端粒和着丝粒的区域产生piRNA,所述较长的前体RNA被切成小的piRNA以沉默转座子。重要的是,HP1a用于抑制基因组中特定区域的转座子的抑制,其中进化上的转座子被填充。
研究结果表明,小RNA途径以模块化方式进化,以控制转座子活性,而不是在进化过程中在基因组中积累,从而为研究在进化过程中解决基因组防御中基于小RNA的免疫系统动力学奠定了基础。 。在越来越多的研究强调它们在疾病中的作用之后,理解这种高度适应性的基因组防御机制也很重要。
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