A piRNA pathway primed by individual transposons is linked to de novo DNA methylation in mice.
A piRNA pathway primed by individual transposons is linked to de novo DNA methylation in mice.
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DOI：
10.1016/j.molcel.2008.09.003
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发表时间：
2008-09-26
期刊：
影响因子：
16
通讯作者：
Hannon, Gregory J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Aravin, Alexei A.;Sachidanandam, Ravi;Bourc'his, Deborah;Schaefer, Christopher;Pezic, Dubravka;Toth, Katalin Fejes;Bestor, Timothy;Hannon, Gregory J.
piRNA 和 Piwi 蛋白参与转座子控制，并与哺乳动物中的转座子甲基化有关。在这里，我们检查了 piRNA 系统在受限发育窗口中的构建，其中甲基化模式是在哺乳动物胚胎发生过程中设定的。我们发现两种 Piwi 家族蛋白 MIWI2 和 MILI 的强劲表达。它们相关的 piRNA 图谱揭示了与果蝇的差异，其中大的 piRNA 簇充当沉默的主要调节因子。相反，在哺乳动物中，分散的转座子拷贝启动该通路，产生初级 piRNA，主要在细胞质中加入 MILI。 MIWI2 的核定位以及与 piRNA 的关联依赖于 MILI，它富集了与其控制的元件反义的次级 piRNA。 Piwi 途径位于已知 DNA 甲基化介质的上游，因为 piRNA 仍然在 Dnmt3L 突变体中产生，而 Dnmt3L 突变体无法甲基化转座子。这表明 piRNA 是生殖细胞中 DNA 甲基化的特异性决定因素。
piRNAs and Piwi proteins have been implicated in transposon control and are linked to transposon methylation in mammals. Here, we examined the construction of the piRNA system in the restricted developmental window in which methylation patterns are set during mammalian embryogenesis. We find robust expression of two Piwi family proteins, MIWI2 and MILI. Their associated piRNA profiles reveal differences from Drosophila wherein large piRNA clusters act as master regulators of silencing. Instead, in mammals, dispersed transposon copies initiate the pathway, producing primary piRNAs, which predominantly join MILI in the cytoplasm. MIWI2, whose nuclear localization and association with piRNAs depend upon MILI, is enriched for secondary piRNAs antisense to the elements that it controls. The Piwi pathway lies upstream of known mediators of DNA methylation, since piRNAs are still produced in Dnmt3L mutants, which fail to methylate transposons. This implicates piRNAs as specificity determinants of DNA methylation in germ cells.
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