2024年3月6日,奥地利科学院分子生物技术研究所等机构的研究人员在Nature发表题为Selfish conflict underlies RNA-mediated parent-of-origin effects的文章。
基因组印记——母系和父系基因组的不等同——是许多植物和哺乳动物物种独立进化的关键过程。根据亲属关系理论,印记是相互冲突的选择力作用于差异表达的亲本等位基因的必然结果。然而,这些表观遗传差异最初是如何进化的,人们知之甚少。
该研究报告鉴定和分子解剖的父母的起源影响基因表达,可能有助于澄清这个基本问题。毒素解毒剂元素(TAs)是一种自私的元素,通过毒害非携带者而在群体中传播。在两个热带隐密线虫野生分离株的互交中,研究人员发现慢-1/生长-1 TA在父系遗传时特别失活。这种亲本起源效应源于piwi相互作用RNA (piRNA)宿主防御途径对慢-1毒素的转录抑制。这种抑制需要PIWI Argonaute和SET-32组蛋白甲基转移酶活性,并通过小RNA进行跨代遗传。值得注意的是,当母体遗传slow-1/ growth -1时,母体mRNA的翻译无关作用停止了slow-1的抑制。也就是说,加载到鸡蛋中的slow-1转录本——而不是slow-1蛋白——是抵消pirna介导的抑制所必需和充分的。
该研究结果表明,亲本起源效应可以通过piRNA途径的共同选择而进化,并阻碍需要性才能繁殖的自私基因的传播。