A major epigenetic programming mechanism guided by piRNAs.
A major epigenetic programming mechanism guided by piRNAs.
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DOI：
10.1016/j.devcel.2013.01.023
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发表时间：
2013-03-11
影响因子：
11.8
通讯作者：
Lin, Haifan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Huang, Xiao A.;Yin, Hang;Sweeney, Sarah;Raha, Debasish;Snyder, Michael;Lin, Haifan
表观遗传学的一个中心谜团是表观遗传因子如何被引导至特定的基因组位点以发挥其功能。此前，我们报道了 Piwi-piRNA 复合物与果蝇基因组中的 piRNA 互补位点结合并调节其表观遗传状态。在这里，我们报告 Piwi-piRNA 复合物与整个基因组中的许多 piRNA 互补序列结合，表明 piRNA 是指导 Piwi 和 Piwi 相关表观遗传因子对基因组进行编程的主要机制。为了检验这一假设，我们证明将 piRNA 互补序列插入异位位点会导致 Piwi、HP1a 和 Su(var)3-9 招募到该位点，以及 H3K9me2/3 富集和 RNA 聚合酶 II 关联减少，表明 piRNA 对于将 Piwi 和表观遗传因子招募到特定基因组位点来说是必要且充分的。 Piwi 缺陷极大地改变了整个基因组的表观遗传景观和聚合酶 II 谱，揭示了 Piwi-piRNA 机制是果蝇中主要的表观遗传编程机制。
A central enigma in epigenetics is how epigenetic factors are guided to specific genomic sites for their function. Previously, we reported that a Piwi-piRNA complex associates with the piRNA-complementary site in the Drosophila genome and regulate its epigenetic state. Here, we report that Piwi-piRNA complexes bind to numerous piRNA-complementary sequences throughout the genome, implicating piRNAs as a major mechanism that guide Piwi and Piwi-associated epigenetic factors to program the genome. To test this hypothesis, we demonstrate that inserting piRNA-complementary sequences to an ectopic site leads to Piwi, HP1a, and Su(var)3–9 recruitment to the site as well as H3K9me2/3 enrichment and reduced RNA Polymerase II association, indicating that piRNA is both necessary and sufficient to recruit Piwi and epigenetic factors to specific genomic sites. Piwi deficiency drastically changed the epigenetic landscape and Polymerase II profile throughout the genome, revealing the Piwi-piRNA mechanism as a major epigenetic programming mechanism in Drosophila.
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