封面圖片:線蟲Piwi蛋白PRG-1定位于生殖細胞和早期胚胎(背景所示)中的P顆粒處,。盡管線蟲piRNA的功能還需要得到進一步研究闡明,但科學(xué)家已經(jīng)證實Piwi/piRNA對于Tc3轉(zhuǎn)位子活動性的一種siRNA調(diào)節(jié)模塊(圖片中積木塊所示)很重要,。)
在多細胞生物中,,Piwi相關(guān)的Argonaute蛋白被認(rèn)為與維持生殖細胞自我更新有關(guān),并且和一類小型RNA—piRNA相互作用,。Piwi蛋白對于果蠅,、斑馬魚以及小鼠的生殖細胞正常發(fā)育是必需的。piRNA在基因組當(dāng)中定位與眾不同,,長度大約為24-30個核苷酸,,在哺乳動物的睪丸中表達,并且在精子發(fā)育過程中起著重要的生理調(diào)節(jié)作用,。
在2008年7月11日出版的《分子細胞》(Molecular Cell)中,,兩個研究小組分別發(fā)表文章稱,他們發(fā)現(xiàn)一種被稱為21U-RNA的21核苷長度RNA事實上在秀麗隱桿線蟲(C. elegans)中屬于piRNA。
來自美國的Batista等科學(xué)家發(fā)表文章稱,,他們發(fā)現(xiàn)21U-RNA在線蟲生殖細胞中表達,,并且與線蟲的Piwi蛋白家族成員PRG-1相互作用。此外研究人員還發(fā)現(xiàn),,21U-RNA的聚集依賴于PRG-1的活性。PRG-1蛋白在整個發(fā)育過程中持續(xù)表達,,該蛋白定位于線蟲的P顆粒處,。盡管21U-RNA位點存在一個保守上游調(diào)節(jié)序列基元(conserved upstream sequence motif),成熟的21U-RNA并不保守,,并且在某些情況下會無法表現(xiàn)出直接調(diào)節(jié)其它表達序列的跡象,。因此,以上發(fā)現(xiàn)證實21U-RNA是線蟲的piRNA,,而且這類小RNA以及相應(yīng)的Piwi Argonaute蛋白與溫度相關(guān)的生殖力維持相關(guān),。
在另一篇文章中,來自英國,、德國和荷蘭的一組科學(xué)家則表示,,他們同樣認(rèn)為,之前發(fā)現(xiàn)的21U-RNA事實上就是線蟲的piRNA,。此外,,Piwi以及piRNA的表達僅限于雄性和雌性的生殖細胞,并且獨立于其它多種小RNA途徑中的蛋白,,其中包括DCR-1,。研究小組還發(fā)現(xiàn),Piwi對于Tc3基因的沉默是必需的,,但對于其它Tc/mariner DNA轉(zhuǎn)位子則并不重要,。與野生型相比,Piwi變異型線蟲的生殖細胞中Tc3去除率增加了至少100倍,??茖W(xué)家證實Piwi在Tc3沉默中起到內(nèi)生siRNA途徑上游的作用。因此以上結(jié)果顯示,,在piRNA和siRNA功能之間存在聯(lián)系,。(生物谷Bioon.com)
生物谷推薦原始出處:
Molecular Cell,Vol 31, 67-78, 11 July 2008,,Pedro J. Batista, Craig C. Mello
PRG-1 and 21U-RNAs Interact to Form the piRNA Complex Required for Fertility in C. elegans
Pedro J. Batista,1,5,10 J. Graham Ruby,2,3,6,10 Julie M. Claycomb,1 Rosaria Chiang,2,3,6 Noah Fahlgren,7,8 Kristin D. Kasschau,7,8 Daniel A. Chaves,1 Weifeng Gu,1 Jessica J. Vasale,1 Shenghua Duan,1 Darryl Conte Jr.,1 Shujun Luo,9 Gary P. Schroth,9 James C. Carrington,7,8 David P. Bartel,2,3,6, and Craig C. Mello1,4,
1 Program in Molecular Medicine, University of Massachusetts Medical School, Worcester, MA 01605, USA
2 Howard Hughes Medical Institute, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA
3 Department of Biology, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA
4 Howard Hughes Medical Institute, Worcester, MA 01605, USA
5 Gulbenkian PhD Programme in Biomedicine, Rua da Quinta Grande, 6, 2780-156, Oeiras, Portugal
6 Whitehead Institute for Biomedical Research, 9 Cambridge Center, Cambridge, MA 02142, USA
7 Center for Gene Research and Biotechnology, Oregon State University, Corvallis, OR 97331, USA