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ASmall-RNAPerspectiveonGametogenesis,Fertilization,andEarlyZygoticDevelopmentScience29October2010:France.InstitutCurieInstitutdeBiologieMoléculairedesPlantesSwitzerland.SwissFederalInstituteofTechnology10生技黄玲艳10112213119小分子RNAs在配子形成发育、受精和早期合子发育中的作用。AbstractTransientpopulationsofcis-andtrans-actingsmallRNAshaverecentlyemergedaskeyregulatorsofextensiveepigeneticchangestakingplaceduringpericonception,whichencompassesgametogenesis,fertilization,andearlyzygoticdevelopment.部分顺式、反式小分子RNAs是目前被认为有广泛调节作用的可信调节基因，它参与了配子形成发育、受精、卵前期发育。AbstractThesesmallRNAsarenotonlyimportanttomaintaingenomeintegrityinthegametesandzygote,buttheyalsoactivelycontributetoassessingthecompatibilityofparentalgenomesatfertilizationandtopromotinglong-termmemoryofthezygoticepigeneticlandscapebyaffectingchromatin.这些小分子RNAs不仅在配子合子中具有维持基因完整性的功能，也具有活跃参与姐妹染色单体片段交换，还通过核质影响受精卵形态发育。wikipedia微RNA（microRNAs；miRNA，又译小分子RNA）是真核生物中广泛存在的一种长约21到23个核苷酸的RNA分子，可调节其他基因的表达。miRNA来自一些从DNA转录而来，但无法进一步转译成蛋白质的RNA（属于非编码RNA）。miRNA通过与靶信使核糖核酸(mRNA)特异结合，从而抑制转录后基因表达,在调控基因表达、细胞周期、生物体发育时序等方面起重要作用。在动物中，一个微RNA通常可以调控数十个基因.1989年，Victor发现线虫(C.elegans)中有个基因lin-4抑制另一个基因lin-14.他们认为lin-4应该也表达一种调控蛋白质，因为基因转录成RNA并翻译成蛋白质是当时认为的公理。1993年，Victor的学生RosalindLee和PhondaFeinbaum克隆出了lin-4，却发现这个基因非常小，而且这个基因的产物不是蛋白质，而是一个长度只有22个核苷酸的RNA。它是由单链的RNA分子产生，这个分子的一端折回来形成不完全的互补配对，称发卡结构.activities1.Introductiontowhatisepigenetics(实验胚胎学)2.Preparation3.Confrontation4.Consolidation5.Hybirdincompatibilities(混合不兼容)Protectingthespermandoocyte,assessingtheircompatibilityatfertilization.保护精子和卵母细胞在受精过程中互配性SilencingsmallRNAs，fallintothreecategoriesandhowitworks.沉默RNAs分为三类及它们各是如何作用的Duringpreparation,small-RNA–basedmechanismsmonitorandenforcegameticgenomeintegrity,whichisrequiredforsuccessfulfertilization.在准备期，小分子RNAs为基础的机制监控和促使果蝇配偶子基因完整，这是成功繁殖的前提。thefemalegermlineitself,composedofthehaploidoocyteandpolyploidnursecells,facesthethreatofmanyendogenoustransposontypes.→Small-RNAs雌种系本身由双倍体卵母细胞和多倍体培育细胞组成，面临着许多内生的转座子的胁迫，so，Small-RNAs作用Intheembryo,thesepaternal21-ntsiRNAscoulddegrade（降低）transposonRNAsthathavepotentiallyescapedTGSThisprocesscould,inprinciple,unfavorablysilencemasterping-pongpiRNAclusters(e.g.,42AB)andultimatelycompromisethepathway’sadaptivepotential,butadistinctHP1homolog,Rhino,apparentlypreventsthisbycompetingwithHP1αatthe42ABlocus即：调控基因表达，形成whatThesystemfails,however,ifpaternaltransposonsaretoosequence-divergenttoberecognizedbythematernalpiRNAreservoir(Fig.4A).Thisincurs“hybriddysgenesis,”wheretransposonsinvadingthedevelopingembryonicgermlinecausegenomeinstabilityand,ultimately,sterilityintheoffspring(22,29).这个系统（理论上，母系piRNA可以容纳无限数量的匹配转座子RNAs）失败了，然而，如果部分转座子是序列太发散而不能被piRNA辨认，这会导致“混合发育不完全”，转座子侵入正在发育的受精卵基因引起基因不稳定，而且，在后代不育。transposon转座元件（英语：Transposableelement，亦称为转座子）是一类DNA序列，它们能够在基因组中通过转录或录，在内切酶（Nuclease）的作用下，在其他基因座上出现。转座子的这种行为，与假基因（Pseudogene）的出现颇有相似甚至相同之处。有些科学家将后者视为“基因化石”，是透视物种进化的痕迹之一[1]。转座子的发现，证明了基因组并不是一个静态的集合，而是一个不断在改变自身构成的动态有机体。根据转座子“跳跃”方式的不同，转座子被分为I型和II型转座子。Thekangaroo袋鼠Brassica芸薹Drosophila果蝇Arabidopsis拟南芥AsinDrosophila,themammaliangermlineproducesamplifiablepiRNAs(32),andsimilarlytoplants,genome-widedemethylationunmaskstransposons(33),althoughmammaliangametesdonotrelyonaccessoryornursingcellsforthis.哺乳动物机理类似果蝇的，也类似于植物的。ConclusionsandPerspectivesRNAcrosstalkbetweennucleiorcellsmightthusrepresentwidelyusedmechanismsforgameticorzygoticgenomeintegrityandhybridcompatibility.RNA在细胞和核细胞之间跨越也许代表了广泛使用的配子或合子基因组的完整性和混合型。ExpressionorsequencepolymorphismsbetweenregulatorysmallRNAsinoneparentandtheirtargetsintheothercouldalsoinfluencehybridcompatibilityduringtheconfrontationphase.小分子RNAs在一方和它们的目标在其他地方对数期可以影响混合相容性。Excessivephylogeneticdistancebetweenthetwoparentswould,thisway,bestronglycounterselected.两个亲本间过大的系统发育距离，会被强制筛选。Itisthusconceivablethatenvironmentalcuesperceivedinparentsmightnotonlyaffectepigenetictransgenerationalmemory(43),butalsothemerecapacitytopasstheirgenometosubsequentgenerations.因此有力证实环境因素在亲本不仅能影响后代，也能影响把基因传给后代的能力。AllinallSmall-RNA↙↘↓GametogenesisFertilizationEarlyZygoticDevelopmentImportant!Thankyou!