確定了針對(duì)'跳躍基因'提供防御的關(guān)鍵蛋白質(zhì)
盡管它們偶爾在動(dòng)物發(fā)育中起作用,但是轉(zhuǎn)座子(也稱為“跳躍遺傳元件”)實(shí)際上是DNA序列,其有可能移動(dòng)到基因組內(nèi)的新位置。它們構(gòu)成了大多數(shù)真核生物中基因組的很大一部分,它們?cè)谂渥?- 卵子和精子的基因組中的動(dòng)員 - 對(duì)基因組不穩(wěn)定性構(gòu)成威脅,從而導(dǎo)致不育。
在動(dòng)物種系細(xì)胞中,一種專門的基于小RNA的防御系統(tǒng),稱為Piwi相互作用RNA(piRNA)途徑,主要負(fù)責(zé)抑制轉(zhuǎn)座子,這一過(guò)程稱為“沉默”。在遺傳學(xué)領(lǐng)域,果蠅(果蠅)已經(jīng)成為研究piRNA途徑機(jī)制細(xì)節(jié)的非常有用的模型系統(tǒng)。闡明這些細(xì)節(jié)對(duì)于理解疾病的發(fā)展和進(jìn)展是有價(jià)值的。一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)是piRNA被加載到蛋白質(zhì)Piwi(piRNA途徑的創(chuàng)始成員)上,并易位到細(xì)胞核中。Piwi-piRNA復(fù)合物用于沉默轉(zhuǎn)座子。
已提出Piwi與下游合作伙伴一起發(fā)揮作用,其中之一是異染色質(zhì)蛋白1a(HP1a),據(jù)報(bào)道其在果蠅種系和卵巢體細(xì)胞中實(shí)施轉(zhuǎn)座子沉默。然而,之前尚未研究過(guò)HP1a從種系中消耗對(duì)piRNA和piRNA途徑蛋白的影響,導(dǎo)致了解與piRNA途徑相關(guān)的HP1a功能的差距。
淡馬錫生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室,新加坡國(guó)立大學(xué),南洋理工大學(xué)和大阪大學(xué)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)在自然通訊報(bào)道的最新研究報(bào)告中闡明了HP1a在piRNA途徑和轉(zhuǎn)座子抑制中的作用。
結(jié)合遺傳,生物化學(xué)和新一代測(cè)序?qū)嶒?yàn),由Toshie Kai領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在種系細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了HP1a功能。該研究表明,HP1a特別需要抑制位于端粒和著絲粒附近區(qū)域的轉(zhuǎn)座子。HP1a通過(guò)保護(hù)較長(zhǎng)的前體RNA來(lái)幫助從靠近端粒和著絲粒的區(qū)域產(chǎn)生piRNA,所述較長(zhǎng)的前體RNA被切成小的piRNA以沉默轉(zhuǎn)座子。重要的是,HP1a用于抑制基因組中特定區(qū)域的轉(zhuǎn)座子的抑制,其中進(jìn)化上的轉(zhuǎn)座子被填充。
研究結(jié)果表明,小RNA途徑以模塊化方式進(jìn)化,以控制轉(zhuǎn)座子活性,而不是在進(jìn)化過(guò)程中在基因組中積累,從而為研究在進(jìn)化過(guò)程中解決基因組防御中基于小RNA的免疫系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)奠定了基礎(chǔ)。 。在越來(lái)越多的研究強(qiáng)調(diào)它們?cè)诩膊≈械淖饔弥螅斫膺@種高度適應(yīng)性的基因組防御機(jī)制也很重要。
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