男性生殖細(xì)胞如何避免基因組的不穩(wěn)定

大阪大學(xué)的一組研究人員報(bào)道GTSF1在雄性生殖細(xì)胞的功能。這項(xiàng)研究可以在EMBO閱讀報(bào)告,表明GTSF1二級(jí)piRNA生物轉(zhuǎn)化是一個(gè)重要的因素通過調(diào)節(jié)piRNA-mediated靶RNA的乳溝。發(fā)現(xiàn)提供了重要的見解男性生殖細(xì)胞如何避免常見基因組不穩(wěn)定性在其他類型的細(xì)胞。

因?yàn)橐粋€(gè)基因組規(guī)范整個(gè)身體,可以自然地假設(shè)突變應(yīng)該避免和基因組中DNA富達(dá)總是保存。發(fā)現(xiàn)反轉(zhuǎn)位子活動(dòng)打亂這種期望。這些元素是DNA序列,可以自我復(fù)制并粘貼到另一個(gè)基因位點(diǎn)。而不是不可取的,進(jìn)化選擇了基因組包括反轉(zhuǎn)位子活動(dòng)。

生殖細(xì)胞,產(chǎn)生精子和卵子,有一個(gè)特殊的機(jī)制來保護(hù)基因組從反轉(zhuǎn)位子活動(dòng)的威脅。在一個(gè)不穩(wěn)定的基因組可能有利于進(jìn)化,它不是在生成的后代。事實(shí)上,生殖細(xì)胞進(jìn)化出一種獨(dú)特的類型的RNA,piRNA,抑制反轉(zhuǎn)位子活動(dòng)。

反轉(zhuǎn)位子活動(dòng)由主要抑制piRNA生源論通路、二次piRNA生源論途徑(也稱為乒乓周期),和piRNA通路中的表觀遺傳轉(zhuǎn)錄沉默。主piRNA生源論途徑被認(rèn)為是獨(dú)立于指導(dǎo)基于piRNA的順序,而后者兩種機(jī)制都依賴于它。

乒乓球周期,意義上的“反義rna產(chǎn)生反義piRNAs piRNAs過程目標(biāo),目標(biāo)感和反義piRNAs過程rna產(chǎn)生感覺piRNAs piRNAs擁有相同的序列與原始意義。乒乓球周期過程逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子rna,而???觀遺傳轉(zhuǎn)錄沉默機(jī)制目標(biāo)新生逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子DNA,rna導(dǎo)致抑制分”解釋了大阪大學(xué)教授Jun-ichi宮崎駿,哺乳動(dòng)物生殖專家和領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)新研究。

米利和MIWI2是兩個(gè)核心蛋白質(zhì)綁定piRNAs沉默反轉(zhuǎn)位子活動(dòng)。GTSF1的研究顯示,一種蛋白質(zhì)所必需的生育能力,結(jié)合這兩種蛋白質(zhì)復(fù)合物,MILI-piRNA MIWI2-piRNA,發(fā)揮它們的功能。鼠標(biāo)GTSF1研究實(shí)驗(yàn)室,但如何對(duì)這些分子的影響仍然未知。

“我們發(fā)現(xiàn),老鼠GTSF1優(yōu)先表達(dá)男性生殖細(xì)胞。我們還表明,其損失上調(diào)反轉(zhuǎn)位子活動(dòng)的表達(dá)。我們不知道是什么機(jī)制”,Takuji Yoshimura博士說,宮崎駿的合作者實(shí)驗(yàn)室的研究重點(diǎn)是GTSF1。

缺乏GTSF1鼠標(biāo)生殖細(xì)胞取消一個(gè)已知的目標(biāo)RNA的切片MILI-piRNA復(fù)雜,這是一個(gè)關(guān)鍵的步驟,乒乓球周期。另一方面,科學(xué)家們?cè)陲wpiRNA途徑發(fā)現(xiàn)的損失GTSF1專門擾亂了一步涉及轉(zhuǎn)錄沉默piRNA通路。“老鼠GTSF1可能參與指導(dǎo)機(jī)制piRNA乒乓球周期和轉(zhuǎn)錄沉默的通路,“Yoshimura博士說。

“piRNA通路是一種強(qiáng)大的自適應(yīng)保護(hù)基因組的細(xì)胞免疫功能。闡明其分子機(jī)制提供了一個(gè)基本的了解如何在生物包括人類基因組完整性得到維護(hù),“宮崎駿教授說。

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