• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

piRNA 介导的获得性表型的跨代遗传。

piRNA-mediated transgenerational inheritance of an acquired trait.

机构信息

Institut de Génétique Humaine, CNRS, 34396 Montpellier CEDEX 5, France.

出版信息

Genome Res. 2012 Oct;22(10):1877-88. doi: 10.1101/gr.136614.111. Epub 2012 May 3.

DOI:10.1101/gr.136614.111
PMID:22555593
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3460183/
Abstract

The maintenance of genome integrity is an essential trait to the successful transmission of genetic information. In animal germ cells, piRNAs guide PIWI proteins to silence transposable elements (TEs) in order to maintain genome integrity. In insects, most TE silencing in the germline is achieved by secondary piRNAs that are produced by a feed-forward loop (the ping-pong cycle), which requires the piRNA-directed cleavage of two types of RNAs: mRNAs of functional euchromatic TEs and heterochromatic transcripts that contain defective TE sequences. The first cleavage that initiates such an amplification loop remains poorly understood. Taking advantage of the existence of strains that are devoid of functional copies of the LINE-like I-element, we report here that in such Drosophila ovaries, the initiation of a ping-pong cycle is exclusively achieved by secondary I-element piRNAs that are produced in the ovary and deposited in the embryonic germline. This unusual secondary piRNA biogenesis, detected in the absence of functional I-element copies, results from the processing of sense and antisense transcripts of several different defective I-element. Once acquired, for instance after ancestor aging, this capacity to produce heterochromatic-only secondary piRNAs is partially transmitted through generations via maternal piRNAs. Furthermore, such piRNAs acting as ping-pong initiators in a chromatin-independent manner confer to the progeny a high capacity to repress the I-element mobility. Our study explains, at the molecular level, the basis for epigenetic memory of maternal immunity that protects females from hybrid dysgenesis caused by transposition of paternally inherited functional I-element.

摘要

基因组完整性的维持是成功传递遗传信息的必要特征。在动物生殖细胞中,piRNA 指导 PIWI 蛋白沉默转座元件 (TE),以维持基因组完整性。在昆虫中,大多数生殖细胞中的 TE 沉默是通过由正反馈环(乒乓循环)产生的二级 piRNA 实现的,这需要 piRNA 指导对两种类型的 RNA 的切割:功能常染色质 TE 的 mRNA 和含有缺陷 TE 序列的异染色质转录本。启动这种扩增环的第一次切割仍然知之甚少。利用缺乏功能拷贝的 LINE 样 I 元件的菌株的存在,我们在这里报告,在这些果蝇卵巢中,乒乓循环的启动仅由在卵巢中产生并沉积在胚胎生殖细胞中的二级 I 元件 piRNA 实现。这种在缺乏功能 I 元件拷贝的情况下检测到的异常二级 piRNA 生物发生,是由几个不同缺陷 I 元件的 sense 和 antisense 转录本的加工产生的。一旦获得,例如在祖先衰老之后,这种产生仅异染色质的次级 piRNA 的能力通过母系 piRNA 在几代人中部分传递。此外,这种以非染色质依赖方式作为乒乓启动子的 piRNA 赋予后代抑制 I 元件移动的高能力。我们的研究从分子水平解释了母体免疫的表观遗传记忆的基础,该记忆保护雌性免受由父系遗传功能 I 元件转座引起的杂种不育。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/3500/3460183/5628dccf5290/1877fig7.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/3500/3460183/2ccb72bb24ad/1877fig1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/3500/3460183/b8f07e82b02e/1877fig2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/3500/3460183/2e556e9b141f/1877fig3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/3500/3460183/0d09263ce3b2/1877fig4.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/3500/3460183/72027c46eec2/1877fig5.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/3500/3460183/1346ea18eaa9/1877fig6.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/3500/3460183/5628dccf5290/1877fig7.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/3500/3460183/2ccb72bb24ad/1877fig1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/3500/3460183/b8f07e82b02e/1877fig2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/3500/3460183/2e556e9b141f/1877fig3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/3500/3460183/0d09263ce3b2/1877fig4.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/3500/3460183/72027c46eec2/1877fig5.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/3500/3460183/1346ea18eaa9/1877fig6.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/3500/3460183/5628dccf5290/1877fig7.jpg

相似文献

1
piRNA-mediated transgenerational inheritance of an acquired trait.piRNA 介导的获得性表型的跨代遗传。
Genome Res. 2012 Oct;22(10):1877-88. doi: 10.1101/gr.136614.111. Epub 2012 May 3.
2
Maternally inherited piRNAs direct transient heterochromatin formation at active transposons during early embryogenesis.母系遗传 piRNA 指导早期胚胎发生过程中活跃转座子的瞬时异染色质形成。
Elife. 2021 Jul 8;10:e68573. doi: 10.7554/eLife.68573.
3
A critical role for nucleoporin 358 (Nup358) in transposon silencing and piRNA biogenesis in .核孔蛋白 358(Nup358)在转座子沉默和.piRNA 生物发生中的关键作用
J Biol Chem. 2018 Jun 15;293(24):9140-9147. doi: 10.1074/jbc.AC118.003264. Epub 2018 May 7.
4
Profiles of piRNA abundances at emerging or established piRNA loci are determined by local DNA sequences.新兴或已建立的 piRNA 基因座的 piRNA 丰度特征由局部 DNA 序列决定。
RNA Biol. 2013 Aug;10(8):1233-9. doi: 10.4161/rna.25756. Epub 2013 Jul 15.
5
Biogenesis pathways of piRNAs loaded onto AGO3 in the Drosophila testis.piRNAs 加载到果蝇睾丸 AGO3 中的生物发生途径。
RNA. 2010 Dec;16(12):2503-15. doi: 10.1261/rna.2270710. Epub 2010 Oct 27.
6
piRNA-mediated nuclear accumulation of retrotransposon transcripts in the Drosophila female germline.piRNA介导的逆转录转座子转录本在果蝇雌性生殖系中的核积累。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 Sep 30;105(39):14964-9. doi: 10.1073/pnas.0805943105. Epub 2008 Sep 22.
7
Drosophila interspecific hybrids phenocopy piRNA-pathway mutants.果蝇种间杂种表型模拟 piRNA 通路突变体。
PLoS Biol. 2012;10(11):e1001428. doi: 10.1371/journal.pbio.1001428. Epub 2012 Nov 20.
8
A transgenerational process defines piRNA biogenesis in Drosophila virilis.一个跨代过程定义了果蝇中piRNA的生物合成。
Cell Rep. 2014 Sep 25;8(6):1617-1623. doi: 10.1016/j.celrep.2014.08.013. Epub 2014 Sep 4.
9
Transposable Element Targeting by piRNAs in Laurasiatherians with Distinct Transposable Element Histories.piRNA 靶向 LASI 类动物中转座元件的机制研究:不同转座元件历史的比较。
Genome Biol Evol. 2016 May 9;8(5):1327-37. doi: 10.1093/gbe/evw078.
10
Abundant expression of somatic transposon-derived piRNAs throughout Tribolium castaneum embryogenesis.大量体细胞转座子衍生的 piRNAs 在拟谷盗胚胎发生过程中的表达。
Genome Biol. 2017 Sep 26;18(1):184. doi: 10.1186/s13059-017-1304-1.

引用本文的文献

1
Abundant piRNA production mediated by the GTSF1 homolog Tpp ensures Aubergine localization and germ plasm assembly.由GTSF1同源物Tpp介导的大量piRNA产生确保了茄子蛋白的定位和生殖质组装。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2025 Jun 17;122(24):e2419375122. doi: 10.1073/pnas.2419375122. Epub 2025 Jun 10.
2
RNA-binding protein Ars2 mediates transcriptional silencing of telomeric repeats and transposable elements in the Drosophila germline.RNA结合蛋白Ars2介导果蝇生殖系中端粒重复序列和转座元件的转录沉默。
Nucleic Acids Res. 2025 May 22;53(10). doi: 10.1093/nar/gkaf486.
3
Transposon and Transgene Tribulations in Mosquitoes: A Perspective of piRNA Proportions.

本文引用的文献

1
Adaptation to P element transposon invasion in Drosophila melanogaster.黑腹果蝇对 P 元素转座子入侵的适应。
Cell. 2011 Dec 23;147(7):1551-63. doi: 10.1016/j.cell.2011.11.042.
2
Separation of stem cell maintenance and transposon silencing functions of Piwi protein.Piwi 蛋白的干细胞维持和转座子沉默功能的分离。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Nov 15;108(46):18760-5. doi: 10.1073/pnas.1106676108. Epub 2011 Nov 7.
3
3' end formation of PIWI-interacting RNAs in vitro.体外形成 PIWI 相互作用 RNA 的 3' 端。
蚊子中转座子和转基因的难题:piRNA比例的视角
DNA (Basel). 2024 Jun;4(2):104-128. doi: 10.3390/dna4020006. Epub 2024 Mar 30.
4
Rapid evolution of promoters from germline-specifically expressed genes including transposon silencing factors.从生殖系特异性表达基因(包括转座子沉默因子)中快速进化的启动子。
BMC Genomics. 2024 Jul 8;25(1):678. doi: 10.1186/s12864-024-10584-9.
5
An epigenetic change in a moth is generated by temperature and transmitted to many subsequent generations mediated by RNA.温度引起的一种蛾的表观遗传变化,通过 RNA 介导传递给许多后续代。
PLoS One. 2024 Mar 7;19(3):e0292179. doi: 10.1371/journal.pone.0292179. eCollection 2024.
6
Maternal patterns of inheritance alter transcript expression in eggs.母系遗传模式改变卵子中转录本的表达。
BMC Genomics. 2023 Apr 10;24(1):191. doi: 10.1186/s12864-023-09291-8.
7
Hexavalent chromium-induced epigenetic instability and transposon activation lead to phenotypic variations and tumors in .六价铬诱导的表观遗传不稳定性和转座子激活导致表型变异和肿瘤。 (原英文文本结尾处“in”后面缺少内容,不太完整)
Environ Epigenet. 2022 Dec 28;9(1):dvac030. doi: 10.1093/eep/dvac030. eCollection 2023.
8
Daphnia magna egg piRNA cluster expression profiles change as mothers age.大型溞卵子 piRNA 簇表达谱随母体年龄的变化而变化。
BMC Genomics. 2022 Jun 8;23(1):429. doi: 10.1186/s12864-022-08660-z.
9
What Have We Learned in 30 Years of Investigations on Transposons?转座子研究 30 年的启示
Cells. 2022 Feb 8;11(3):583. doi: 10.3390/cells11030583.
10
Dynamic Expression and Gene Regulation of MicroRNAs During Bighead Carp () Early Development.鳙鱼早期发育过程中微小RNA的动态表达与基因调控
Front Genet. 2022 Jan 19;12:821403. doi: 10.3389/fgene.2021.821403. eCollection 2021.
Mol Cell. 2011 Sep 16;43(6):1015-22. doi: 10.1016/j.molcel.2011.07.029.
4
A systematic analysis of Drosophila TUDOR domain-containing proteins identifies Vreteno and the Tdrd12 family as essential primary piRNA pathway factors.对果蝇 TUDOR 结构域蛋白的系统分析鉴定了 Vreteno 和 Tdrd12 家族作为必需的初级 piRNA 通路因子。
EMBO J. 2011 Aug 23;30(19):3977-93. doi: 10.1038/emboj.2011.308.
5
Vreteno, a gonad-specific protein, is essential for germline development and primary piRNA biogenesis in Drosophila.Vreteno 是一种性腺特异性蛋白,对果蝇生殖细胞的发育和初级 piRNA 的生物发生至关重要。
Development. 2011 Sep;138(18):4039-50. doi: 10.1242/dev.069187. Epub 2011 Aug 10.
6
piRNA production requires heterochromatin formation in Drosophila.piRNA 的产生需要果蝇中的异染色质形成。
Curr Biol. 2011 Aug 23;21(16):1373-9. doi: 10.1016/j.cub.2011.06.057. Epub 2011 Aug 4.
7
Zygotic amplification of secondary piRNAs during silkworm embryogenesis.在蚕胚胎发生过程中,次级 piRNA 的合子扩增。
RNA. 2011 Jul;17(7):1401-7. doi: 10.1261/rna.2709411. Epub 2011 May 31.
8
PIWI-interacting small RNAs: the vanguard of genome defence.PIWI 相互作用的小 RNA:基因组防御的先锋。
Nat Rev Mol Cell Biol. 2011 Apr;12(4):246-58. doi: 10.1038/nrm3089.
9
piRNA-associated germline nuage formation and spermatogenesis require MitoPLD profusogenic mitochondrial-surface lipid signaling.piRNA 相关的生殖细胞核质形成和精子发生需要 MitoPLD 促生成的线粒体表面脂质信号。
Dev Cell. 2011 Mar 15;20(3):376-87. doi: 10.1016/j.devcel.2011.01.004.
10
MITOPLD is a mitochondrial protein essential for nuage formation and piRNA biogenesis in the mouse germline.MITOPLD 是一种线粒体蛋白,对于小鼠生殖细胞中核仁的形成和 piRNA 的生物发生是必需的。
Dev Cell. 2011 Mar 15;20(3):364-75. doi: 10.1016/j.devcel.2011.01.005.