您可能熟悉 RNA，這種分子在蛋白質(zhì)生產(chǎn)和基因表達(dá)控制中發(fā)揮著重要作用。然而，您可能不太熟悉 PIWI 相互作用 RNA (piRNA)，這是一種特殊類型的 RNA，可以保護(hù)基因組免受突變?，F(xiàn)在，日本的研究人員揭示了這些關(guān)鍵分子是如何通過果蠅種系中幾種相關(guān)蛋白質(zhì)的動(dòng)力學(xué)形成的。
在《細(xì)胞生物學(xué)雜志》上發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，大阪大學(xué)的研究人員闡明了蛋白質(zhì) Tejas (Tej)、Vasa (Vas) 和 Spindle-E (Spn-E) 如何促進(jìn) piRNA 的產(chǎn)生，這些蛋白質(zhì)被發(fā)現(xiàn)性腺中，有助于保護(hù)基因組免受可能通過生殖細(xì)胞傳遞的轉(zhuǎn)座子引起的突變或缺失。
在果蠅中，piRNA 首先以長序列形式出現(xiàn)，稱為前體轉(zhuǎn)錄本，在稱為“nuage”的無膜細(xì)胞區(qū)室中進(jìn)行加工，然后轉(zhuǎn)變成較短的形式，即功能性 piRNA。這些 nuage 由 RNA 加工蛋白、PIWI 家族蛋白和一組稱為包含 Tudor 結(jié)構(gòu)域 (Tdrd) 的蛋白相互作用組成。其中，Tej(一種 Tdrd 蛋白)先前已被證明在 piRNA 途徑中發(fā)揮關(guān)鍵作用，在 Tej 缺失的情況下觀察到 piRNA 大幅減少。然而，Tej 在 piRNA 生成中所起的作用尚不完全清楚。研究小組著手研究 Tej 在 piRNA 生物發(fā)生過程中的分子功能。
“我們首先評估了 Tej 在果蠅卵巢中的詳細(xì)功能，并證實(shí) Tej 參與了兩個(gè) RNA 加工解旋酶的前體轉(zhuǎn)錄物的加工：nuage 中的 Vas 和 Spn-E，”該研究的主要作者 Lin Yuxuan 解釋道。“在缺乏 Tej 的突變生殖細(xì)胞中，我們觀察到 Vas 和 Spn-E 在 nuage 中沒有正確組裝，這表明 Tej 在將 Vas 和 Spn-E 招募到 nuage 中起著關(guān)鍵作用。”
通過生成缺乏蛋白質(zhì)特定區(qū)域的 Tej 變體，研究人員可以確定 Tej 的哪些區(qū)域?qū)τ谂c Spn-E 相互作用和調(diào)節(jié) Vas 的遷移率至關(guān)重要。他們發(fā)現(xiàn)一個(gè)被稱為“Spn-E 招募位點(diǎn)”的獨(dú)特區(qū)域有助于 nuage 中 Spn-E 的招募和維持。另一個(gè)獨(dú)特的區(qū)域，稱為本質(zhì)無序區(qū)域，影響 Vas 在 nuage 內(nèi)移動(dòng)的能力以及 nuage 其他組件的動(dòng)態(tài)。
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