piRNAのターゲティング規則と内生遺伝子のpiRNAサイレンシングに対する抵抗

Donglei Zhang^1,2, Shikui Tu^3,4, Michael Stubna¹

¹Department of Molecular Genetics and Cell Biology, University of Chicago, Chicago, IL 60637, USA.

Science (New York, N.Y.)

|February 9, 2018

まとめ

C. elegans のピウィ相互作用RNA (piRNA) は,いくつかの不一致性を持つ核酸を標的にし,トランスゲンの静止化を説明する. 周期的なAn/Tnクラスター (PATC) は,この静音メカニズムに抵抗性を与える.

科学分野:

分子生物学
遺伝学
RNA 生物学

背景:

ピウィ相互作用RNA (piRNAs) は,動物における移植可能な要素を静止することによって,ゲノムの完全性を維持するために不可欠です.
トランポゾンを標的としないpiRNAの正確な機能は,大部分は特徴づけられていない.

研究の目的:

*Caenorhabditis elegans*におけるpiRNA相互作用を規定するターゲティングルールを明らかにする.
トランスゲンと内生的な遺伝子をpiRNAによって静止させるメカニズムを理解する.
piRNA媒介による静音化に対する抵抗性を与える要因を特定する.

主な方法:

*C. elegans*のピRNAターゲティング特異性を分析し,不一致に対する耐性を評価する.
piRNAの認識を回避し,その発現の安定性を評価するために,トランスゲンを設計する.
生体内生殖遺伝子のpiRNA標的部位の生物情報予測と分析
周期的なAn/Tnクラスター (PATC) を潜在的な抵抗信号として調査する.

主要な成果:

*C. elegans*のPiRNAターゲティングは限られた不一致を許容するが,種子領域で完璧なペアリングを好む.
piRNAの広範な標的能力は,観察されたトランスゲンの生殖線静止を説明する.
piRNAの認識を避けるように設計されたトランスゲンは安定した発現を示します.
多くの内生生殖系遺伝子は,予測されたpiRNA結合部位を有し,PATCはpiRNAサイレンシングに対する本質的なシールドとして作用する.

結論:

この研究は,piRNAのターゲティングのルールを定義し,微妙な認識メカニズムを明らかにします.
*C. elegans*が採用するユニークな戦略は,piRNAの相互作用によって自己と非自己の核酸を区別する.
piRNAターゲティングの理解は,ゲノム防衛と遺伝子調節に関する洞察を提供します.

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