Cell:是什么保护生殖细胞基因组不会发生遗传重写

日期: 2019年02月22日


    

“跳跃基因”(又称转座子)是可以在基因组中四处移动的DNA小片段。它们可以破坏宿主基因,与癌症和其他一些疾病有关联。因此,生物体需要控制它们,尤其是在生成动物精子和卵子的生殖细胞中,以确保后代基因组的完整性。

 

这项任务是由生殖细胞中一类叫做piRNAs(PIWI-interacting RNA)的小RNA分子来完成。piRNA的长度约为24-30个核苷酸(nt),其抑制了跳跃基因表达。人们认为piRNAs是通过修剪较长的前体:pre-piRNAs的一端至最终的长度而变成熟的。但却一直都不清楚负责这一修剪过程的酶。

 

来自东京大学的一个研究小组鉴别出了一种叫做“Trimmer”酶,其参与生成了保护生殖细胞基因组免遭不必要遗传重写的一类小RNA。

 

东京大学分子与细胞生物科学研究所的助理研究员Natsuko Izumi和教授Yukihide Tomari及同事们,鉴别出了从前未知的一种核糖核酸酶是蚕卵巢细胞中的修剪蛋白“Trimmer”。

 

他们的数据显示,Trimmer并非单独行动,还需要一种PIWI相关蛋白:Papi一起来修剪pre-piRNAs的末端。并且,他们证实修剪pre-piRNAs对于piRNAs功能极为重要,并有可能发生在线粒体的表面。

 

Tomari说,“2011年我们在蚕细胞沉淀物中发现了这种修剪活动,我们知道该酶存在于沉淀物中。但由于是不溶性的,极难鉴别出Trimmer。事实上我们几乎放弃了很多次。当我们注意到细胞的粒体碎片中有丰富的修剪活动时取得了突破。我们随后耐心地寻找了从线粒体上溶解这种修剪活动的条件。即便如此,仍然又花了三年时间来鉴别Trimmer。第二个突破是在我们认识到Trimmer与Papi形成伙伴关系时。找到了一个与Papi互作,并具有pre-piRNA修剪活性的核酸酶,我们兴奋地发现它就是我们一直在搜寻的酶。”

 

原文标题:

Identification and Functional Analysis of the Pre-piRNA 3′ Trimmer in Silkworms

 

转载标题:Cell:是什么保护生殖细胞基因组不会发生遗传重写

 

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