トランスポゾン抑制因子piRNAの生合成機構の解明

阐明转座子阻遏物piRNA的生物发生机制

基本信息

批准号：
25251003
负责人：
塩見美喜子
金额：
$ 12.56万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25251003/
关键词：
piRNA 生殖細胞ショウジョウバエトランスポゾン RNAサイレンシング

项目摘要

20-30塩基長の小分子RNAによる遺伝子発現抑制機構をRNAサイレンシングと呼ぶ。正しい遺伝情報を次世代へと受継ぐ使命を担う生殖細胞では、PIWI-interacting RNA（piRNA）がDNA損傷を引き起こす転移性因子トランスポゾンからRNAサイレンシング機構を介して生殖細胞のゲノムをまもると同時に、生殖組織の分化を正常に導く。しかし、その動作原理は未だ不明である。piRNAによるトランスポゾンのサイレンシング機構はpiRNA生合成機構とpiRNAによるトランスポゾン発現抑制機構の二つに分けられるが、本研究では、特にpiRNA生合成機構に焦点を絞り、その仕組みを包括的に理解することを目指す。これまでのpiRNA研究を通して培った研究基盤や成果を活かしつつ本研究を進展させる。本年度は、特に人工的piRNA系を確立することを目的として研究をすすめた。我々はこれまでにtraffic jam mRNA 3’UTRを由来とするジェニックpiRNAの発現に必須なシス配列（100塩基長）を決定したが、この配列に相同性が高い配列を、ジェニックpiRNAを発現する他のmRNAに見出す事はできなかった。つまり、ジェニックpiRNAの生合成機構は、核酸の一次配列ではなく、他の要因をもとに、前駆体を選別している可能性が見出された。そこで、その様な要因を探りあてるため、ジェニックpiRNAを発現する他のmRNAにおいてシス配列として機能する断片を決定することにした。現在、コンストラクトを作成中である。コンストラクトの作成後は、OSCにそれらを発現させることによって、またnorthern解析をすすめることによって、ジェニックpiRNA産生に必要な部分配列を同定する。traffic jam mRNA 3’UTRを由来とするジェニックpiRNAの発現に必須なシス配列との相同性を探る。

利用长度为20-30个碱基的小RNA分子抑制基因表达的机制称为RNA沉默。在生殖细胞中，PIWI 相互作用 RNA (piRNA) 的使命是向下一代传递正确的遗传信息，它通过 RNA 沉默机制保护生殖细胞基因组免受导致 DNA 损伤的转座元件的影响，通常会导致生殖分化。组织。但其工作原理仍不清楚。 piRNA介导的转座子沉默机制可分为两部分：piRNA生物合成机制和piRNA介导的转座子表达抑制机制，本研究将重点关注piRNA生物合成机制，全面了解其机制。我们将利用迄今为止通过 piRNA 研究积累的研究基础设施和成果来推进这项研究。今年，我们开展的研究的一个特定目的是建立人工piRNA系统。我们之前已经确定了来自交通拥堵mRNA 3'UTR的遗传性piRNA的表达所必需的顺式序列（100个碱基长），并且我们开发了与该序列高度同源的序列来表达遗传性piRNA。的 mRNA 中找不到。换句话说，人们发现遗传piRNA的生物合成机制可能基于其他因素而不是核酸的一级序列来选择前体。因此，为了找出这些因素，我们决定确定在表达遗传piRNA的其他mRNA中充当顺式序列的片段。目前正在创建该构造。创建构建体后，我们将通过在 OSC 中表达遗传 piRNA 并进行 Northern 分析来鉴定生成遗传 piRNA 所需的部分序列。搜索与源自交通堵塞 mRNA 3'UTR 的遗传 piRNA 表达所必需的顺式序列的同源性。