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piRNAs在果蝇中使转座子沉默

2019-10-21陈语

科学与财富 2019年15期

陈语

摘 要:转座子(TEs)是可以在基因组内移动的DNA序列。TEs可以通过多种机制大幅度地塑造基因组,转录本和宿主生物的蛋白组。但是,TEs通常干扰基因并且是宿主基因组不稳定,这样本质上降低了宿主生物的适合度。理解TEs的基因组的干扰和进化的动态将大大地加深我们对TE介导的生物过程的理解。大部分TE插入在黑腹果蝇中是高度多态的,提供给我们一个很好的系统在群体水平来研究TEs的进化。数十年的理论和实践的研究已经很好的建立起“转座-选择”群体基因模型,此模型假设在TE复制和单纯选择之间的平衡决定TEs在基因组内克隆的数目。在过去的十年中,P元件诱导的wimpy testis-interacting RNAs(piRNAs)被证明是TE在果蝇中活动的主要抑制着。piRNAs的发现革新了我们对TE抑制的理解,因为它揭示了宿主生物已经进化出一种适应性的机制来抵御TE的入侵。大量的项目被实施来理解piRNAs抑制活跃的TEs的分子机制,尽管在此过程中的许多细节仍待进一步的探索。piRNAs和TEs之间的相互作用很好的解释了在果蝇中I-R系统和P-M系统杂种不育的根本分子机制,这曾困扰进化生物学家数十年。piRNA抑制通路给我们提供了一个无与伦比的系统来研究寄生物和宿主之间共进化的过程。

关键词:piRNA;转座子;转座子沉默;“Ping-Pong”循环

1.介绍

杂种不相容常常导致两亚种之间的生殖隔离,这对选育很重要。杂种不相容的经典基因机制是Bateson-Dobzhansky-Muller模型。在此模型下,当一个祖先种群分化成两个亚群是,原始的两个相互作用的基因,在祖先种群中是aa和bb,在两个亚种中分别进化成AA和bb,aa和BB。……

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