A maternally programmed intergenerational mechanism enables male offspring to make piRNAs from Y-linked precursor RNAs in Drosophila.
A maternally programmed intergenerational mechanism enables male offspring to make piRNAs from Y-linked precursor RNAs in Drosophila.
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DOI：
10.1038/s41556-023-01227-4
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发表时间：
2023-10
影响因子：
21.3
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
在动物中，PIWI相互作用RNA（piRNA）指导PIWI蛋白沉默互补靶标，例如转座子。在果蝇和具有母系特定生殖系的其他物种中，卵中沉积的piRNA启动子代中的皮尔纳生物发生。然而，Y染色体位点不能参与这样的代际遗传链。那么，Y-连接的piRNA的生物发生是如何启动的呢？在这里，我们使用Y连锁果蝇皮尔纳基因座Stellate抑制子（Su（Ste））作为模型，表明Su（Ste）piRNA是在早期雄性种系中通过由母体沉积的1360/Hoppel转座子piRNA启动的5 '至3'阶段皮尔纳生物合成而产生的。值得注意的是，来自XXY母亲的Su（Ste）piRNA的沉积消除了对儿子中分阶段皮尔纳生物发生的需要。总之，我们的研究揭示了一种发育程序化的代际机制，允许果蝇母亲使用Y连锁的皮尔纳基因座来保护她们的儿子。Venkei等人表明，Y-连接的Su（Ste）piRNA是通过由母体沉积的1360/Hoppel衍生的piRNA启动的5′-至3′-阶段生物发生产生的，导致雄性生殖系中Ste的沉默。
In animals, PIWI-interacting RNAs (piRNAs) direct PIWI proteins to silence complementary targets such as transposons. In Drosophila and other species with a maternally specified germline, piRNAs deposited in the egg initiate piRNA biogenesis in the progeny. However, Y chromosome loci cannot participate in such a chain of intergenerational inheritance. How then can the biogenesis of Y-linked piRNAs be initiated? Here, using Suppressor of Stellate (Su(Ste)), a Y-linked Drosophila melanogaster piRNA locus as a model, we show that Su(Ste) piRNAs are made in the early male germline via 5′-to-3′ phased piRNA biogenesis initiated by maternally deposited 1360/Hoppel transposon piRNAs. Notably, deposition of Su(Ste) piRNAs from XXY mothers obviates the need for phased piRNA biogenesis in sons. Together, our study uncovers a developmentally programmed, intergenerational mechanism that allows fly mothers to protect their sons using a Y-linked piRNA locus. Venkei et al. show that Y-linked Su(Ste) piRNAs are produced via 5′-to-3′ phased-biogenesis initiated by maternally deposited 1360/Hoppel-derived piRNAs, leading to silencing of Ste in the male germline.
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