《Cell》:新发现的piRNA功能研究进展

【字体: 时间:2007年04月16日 来源:生物通

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  在4月6日出版的《Cell》杂志上,来自荷兰、美国的研究人员组成的国际研究队伍公布了他们有关piRNA功能研究的最新成果。

  

生物通报道:piRNA是近年来新发现的一种调节性小RNA,研究发现这种小RNA在小鼠精子发育中起到重要作用。

 

4月6日出版的《Cell》杂志上,来自荷兰、美国的研究人员组成的国际研究队伍公布了他们有关piRNA功能研究的最新成果。

 

Piwi蛋白是Argonaute家族一个动物特异性子集成员,这种蛋白只在脊椎动物生殖细胞中表达。在这项新的研究中,两国的研究人员证实斑马鱼PiwiZiwi)在雄性和雌性生殖腺中都有表达,并且是生殖细胞特有结构nuage的一个组分。Ziwi功能的丧失会导致生殖细胞的丧失。

 

Ziwi功能被削弱的动物中,生殖细胞数量维持住了,但成年期细胞凋亡水平发生异常。在哺乳动物中,Piwi蛋白与29个核苷酸长额睾丸特异性RNA分子piRNA相结合。在这项研究中,研究人员证实,斑马鱼piRNA同时存在于卵巢和睾丸中。并且它们中的许多是由转座子衍生出来的。而且,研究人员还发现piRNA取决于Dicer酶,并且它们的3’端可能携带一个2’ O-甲基修饰。

 

PiRNA2006年新发现的一种小RNA。此前已知的起沉默作用的RNA(siRNA, miRNA)起源于双链RNA前体物或者呈折叠结构的RNA。不同于miRNAsiRNApiRNA中的94%能对应到基因组中100个确定的区域(每个区域长度小于100kb)。在在这些区域里,piRNA通常只沿着基因组的一条链分布,或有时不规则地分布在两条链上,但是相互分开,而不重叠在一起,但是都没有证据表明piRNA起源于折叠的结构或双链RNApiRNA在基因组上的位点分析表明大约2/3piRNA序列中的每个都完美地配备单个位点,不过也一些情况下也单个位点被多个piRNA序列配备上。此外,Northern印迹分析也表明piRNA主要起源于基因组双链中的一条链。(生物通杨遥)

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原文检索信息:


Cell, Vol 129, 69-82, 06 April 2007

Article

A Role for Piwi and piRNAs in Germ Cell Maintenance and Transposon Silencing in Zebrafish

Saskia Houwing,1,7 Leonie M. Kamminga,1,7 Eugene Berezikov,1 Daniela Cronembold,2 Angélique Girard,3 Hans van den Elst,4 Dmitri V. Filippov,4 Heiko Blaser,5 Erez Raz,5 Cecilia B. Moens,6 Ronald H.A. Plasterk,1 Gregory J. Hannon,3 Bruce W. Draper,2 and René F. Ketting1,

1 Hubrecht Laboratory, Uppsalalaan 8, 3584 CT, Utrecht, Netherlands
2 Molecular and Cellular Biology, University of California, Davis, One Shields Avenue, Davis, CA 95616, USA
3 Cold Spring Harbor Laboratories, 1 Bungtown Road, New York, NY 11724, USA
4 Leiden Institute of Chemistry, Leiden University, P.O. Box 9502, 2300 RA, Leiden, Netherlands
5 Germ Cell Development, Max Planck Institute for Biophysical Chemistry, Göttingen 37077, and Institute of Cell Biology, ZMBE, University of Münster, Münster 48149, Germany
6 Division of Basic Science, Fred Hutchinson Cancer Research Center, HHMI, B2-152, 1100 Fairview Avenue North, Seattle, WA 98019, USA

Corresponding author
René F. Ketting
ketting@niob.knaw.nl

Piwi proteins specify an animal-specific subclass of the Argonaute family that, in vertebrates, is specifically expressed in germ cells. We demonstrate that zebrafish Piwi (Ziwi) is expressed in both the male and the female gonad and is a component of a germline-specifying structure called nuage. Loss of Ziwi function results in a progressive loss of germ cells due to apoptosis during larval development. In animals that have reduced Ziwi function, germ cells are maintained but display abnormal levels of apoptosis in adults. In mammals, Piwi proteins associate with approximately 29-nucleotide-long, testis-specific RNA molecules called piRNAs.……


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