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      小RNA生物學(xué)的一個(gè)里程碑  從開始到完成的piRNA生物發(fā)生
      
			
      
				2019-01-10 11:08:03
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      PIWI相互作用的RNA，或簡(jiǎn)稱piRNA，是一類“小調(diào)節(jié)RNA” - 核酸的微小片段，長(zhǎng)度僅為22-30個(gè)核苷酸。它們可能很小，但是與它們相關(guān)的Argonaute蛋白質(zhì)，piRNA具有“沉默”轉(zhuǎn)座因子的能力，所謂的自我基因在植物，真菌和動(dòng)物的基因組中發(fā)現(xiàn)。piRNA引導(dǎo)的沉默可以作用于染色質(zhì)以阻斷轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)錄，或通過破壞轉(zhuǎn)座子mRNA以阻止它們翻譯成蛋白質(zhì)。
      

      小RNA生物學(xué)的一個(gè)里程碑  從開始到完成的piRNA生物發(fā)生
      

      雖然科學(xué)家們很清楚piRNA如何抑制基因表達(dá)，但到目前為止，人們對(duì)piRNA的實(shí)際制作方法還不太清楚。在Nature發(fā)表的一篇里程碑式研究論文中，奧地利分子生物技術(shù)研究所(IMBA)的科學(xué)家們辛辛苦苦地揭示了產(chǎn)生具有確定長(zhǎng)度和序列的piRNA的事件序列，這是定義沉默系統(tǒng)目標(biāo)譜的核心要求。 。
      

      解釋了piRNA生物發(fā)生的奧秘
      

      該論文的資深作者之一Julius Brennecke解釋說：
      

      “我們已經(jīng)知道piRNA是由較長(zhǎng)的RNA物種形成的，這些物種被Argonaute蛋白質(zhì)或稱為Zucchini的蛋白質(zhì)切碎成碎片。這形成了所謂的pre-piRNA的5'末端，它們被加載到Argonaute蛋白質(zhì)中并隨后被修剪由于我們對(duì)piRNA 5'末端的生成有了相當(dāng)好的理解，因此我們的研究小組專注于3'末端，這一過程近十年來一直未被理解。“并進(jìn)行了修飾以產(chǎn)生成熟的piRNA。
      

      IMBA的科學(xué)家Rippei Hayashi和Jakob Schnabl使用常見的果蠅果蠅(Drosophila melanogaster)，這兩篇文章的第一作者 - 揭示了piRNA 3'末端的形成實(shí)際上遵循兩條平行途徑之一。
      

      最后一位作者Stefan Ameres說：“一旦開始生物發(fā)生，一些piRNA 3'末端實(shí)際上是由西葫蘆產(chǎn)生的，這種內(nèi)切核酸酶主要是產(chǎn)生piRNA 5'末端”。“但Zucchini解釋了只有一部分piRNA的生物發(fā)生。然后我們發(fā)現(xiàn)外切核酸酶Nibbler是第二個(gè)可以形成piRNA 3'末端的關(guān)鍵酶，并且意識(shí)到兩個(gè)基因分離的通路在細(xì)胞中平行作用。這是一個(gè)真正的似曾相識(shí)，因?yàn)槲覀冞€發(fā)現(xiàn)Nibbler在我的博士后工作中成熟了一些microRNAs，這是另一類小RNA分子。“
      

      兩個(gè)平行的路徑調(diào)整
      

      除了揭示這些途徑，它們的作用位點(diǎn)及其對(duì)下游基因調(diào)控機(jī)制的影響之外，該團(tuán)隊(duì)還提出了一些有趣的觀察結(jié)果，這些觀察結(jié)果可能為小RNA生物發(fā)生的進(jìn)化提供線索。“我們?cè)谶@項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)的核酸酶在從海綿到人類的動(dòng)物中都有同源物。有趣的是，一些值得注意的例外是明顯的。例如，線蟲蠕蟲已經(jīng)失去了西葫蘆，而來自按蚊屬的蚊子已經(jīng)失去了Nibbler。目前還不清楚是否存在其他piRNA修剪機(jī)制或是否在這些物種中將雙通道模型簡(jiǎn)化為一，目前還不清楚。值得注意的是，在果蠅中同時(shí)消化西葫蘆和Nibbler后，仍然可以生成piRNA，在這種情況下，通過緊密間隔的piRNA引導(dǎo)的Argonaute卵裂事件。
      
			

			
        
      
			
      
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