小分子RNA家族新成员:piRNA

【字体: 时间:2006年06月08日 来源:生物通

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生物通报道:什么是piRNA>>  两研究小组掀起小分子RNA研究新浪潮 

来自冷泉港实验室(Cold Spring Harbor Laboratory)的Gregory Hannon研究小组和纽约洛克菲勒大学(Rockefeller University in New York)的Thomas Tuschl研究小组的研究人员发现了数千种不同的哺乳动物小分子RNA的一个新成员——piRNAs(Piwi-interacting),该种小RNA在小鼠精子发育中普遍存在,并起到了重要作用。这一研究成果公布在6月4日的《Nature》网络版。

两个小组发现大概90%的piRNA序列以尿嘧啶开始,与其它的小RNA分子的特点一样。Hannon和他的同事们在小鼠睾丸中发现了52,934种候选piRNAs,在人类中发现了52,099种,而在老鼠中发现了47,024种。在这些物种中,大部分piRNAs成簇形成相对少量的基因座(loci),小鼠中大约形成100个主要的基因簇。这种成簇现象表明大量的piRNA由长距离转录加工而成。

与microRNAs和siRNAs不一样,piRNAs来源于单链RNA前体(precursor)而不是双链RNA前体。Tuschl和他的同事们认为,与近亲老鼠的基因组比较,小鼠的piRNA序列保守性良好,但是与遗传距离较远的物种相比,保守性较差。尽管如此,大部分小鼠的piRNA簇能在人和老鼠染色体上相同的位置找到。“它们就好象是染色体上某类基因的划分地界线。这强有力的说明它们可能与染色体生物学有关。” Hannon说。

PiRNAs在人内出现的丰度比小鼠小,假设piRNAs的功能是识别互补的信使RNA,也许人的RNA结合蛋白则代替了一些piRNAs的功能。RNA结合蛋白是人类基因组中最大种类的蛋白之一。两个研究小组利用northern blotting分析发现piRNAs出现在小鼠的精子细胞中,尤其是在减数分离开始时大量积聚,在成熟的精子产物中消失。“我们仅能在人类和小鼠的睾丸中发现piRNAs,它们也许在卵子的发育过程中也有表达,”Tuschl说。

“在精子细胞的减数分裂结束前,我们发现了基因转录的爆发,而在基因转录爆发前有巨大的、迅速的piRNAs最终爆发。” 来自底特律韦恩州立大学的Stephen Krawetz说。“有趣的是会看到piRNAs是否参与转录的调节或者RNA的存储。”

将来的实验应该研究什么样的蛋白与Piwi-linked核蛋白复合体相联系,来弄明白piRNAs怎样与已知的过程联系,或者研究者们也想知道在Piwi基因敲除的动物中的piRNA表达情况。
(生物通:亚历)

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