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《自然》:两篇文章解析新型小分子RNA

来源:生物通
摘要:小分子RNA(siRNAs或miRNAs)已经成为了全球生物研究关注的热点,本期Nature杂志(7月13日)中两篇文章提出来了一种新型的小RNA:piRNA。以下为摘要:一种生殖细胞特异的小分子RNA与哺乳动物的Piwi蛋白结合小分子RNA联合Argonaute蛋白作为一种序列特异性的指引来调节信使mRNA的稳定性、蛋白的合成、染色质的组构和基因组......

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        小分子RNA(siRNAs或miRNAs)已经成为了全球生物研究关注的热点,本期Nature杂志(7月13日)中两篇文章提出来了一种新型的小RNA:piRNA。



        以下为摘要:

        一种生殖细胞特异的小分子RNA与哺乳动物的Piwi蛋白结合

        小分子RNA联合Argonaute蛋白作为一种序列特异性的指引来调节信使mRNA的稳定性、蛋白的合成、染色质的组构和基因组的结构。在动物中,Argonaute蛋白分为两种亚家族:与RNA干涉相关和利用长度为21-22个核苷酸的RNA序列进行microRNA介导的基因调控相关的亚家族;而Piwi亚家族与生殖细胞特异性事件相关,例如保养生殖干细胞和减数分裂。然而,Piwi蛋白的生物化学功能和它指导小分子RNA的机理并不为人所知。在文章中,我们展示了老鼠的Piwi蛋白——MIWI与一类之前未曾描述的在]睾丸中富含的29–30核苷酸的RNA相结合的结果。我们因此把这些与Piwi蛋白相作用的RNA称为piRNAs。piRNAs在基因组中显示出与众不同的定位类型,主要成群地分为长20–90kb的基因簇,其中的长片断的小分子RNA只能来源于单链。相似的piRNAs在人类和小鼠中均有发现,大部分基因簇出现在同一染色体的位置上。虽然piRNA的功能仍然需要研究阐明,但是生殖细胞中的piRNA富集现象和Miwi突变导致的男性不育表明piRNA在配子形成的过程中起作用。



        一种新型的小分子RNA与小鼠睾丸中的MILI蛋白结合

        在各种不同的基因沉默过程中,小分子RNA与Argonaute蛋白结合来识别部分或者全部的序列互补的核酸靶标。Argonaute蛋白的一种亚家族——Piwi蛋白家族,为无脊椎动物的精子和干细胞的发育所必需。两种Piwi蛋白家族成员:MILI  和MIWI是小鼠精子形成所必需的。在文章中,我们描述了一类与小鼠雄性精子细胞的MILI蛋白结合的新型小分子RNA,这些小分子RNA在减数分裂起始期积累。所确证的这些1,000多条独特小分子RNA序列均具有强的5'尿嘧啶偏爱性,否则,就不能容易地将这些序列分类成一个家族。这些小分子RNA的遗传图谱显示了数量有限的基因簇,表明这些小分子RNA由较长的初级转录产物加工而成。这些小分子RNA的长度为26–31个核苷酸。明显与21–23个核苷酸的microRNAs和短siRNAs不同。因此我们称其为“Piwi相互作用RNA”或者piRNAs。直系同源(Orthologous)的人类染色体区域也能产生具有piRNAs特性的小分子RNA,但序列不相同。该类新型小分子RNA的证实为确定哺乳动物中精子形成过程中的Piwi蛋白的作用提供了起点。                (生物通:亚历)  
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