文献解读 | MIWI 2靶向转录自pRNA依赖区的RNAs，以驱动小鼠前体细胞dna甲基化
论文：MIWI2 targets RNAs transcribed from piRNA‐dependent regions to drive DNA methylation in mouse prospermatogonia（MIWI 2靶向转录自pRNA依赖区的RNAs，以驱动小鼠前体细胞dna甲基化）
摘要
Argonaute/Piwi蛋白以小RNA为导向，通过RNA降解和翻译调节调节基因表达。它们还促进在不同生物中重复序列上建立抑制性表观遗传标记。
在小鼠中，反转录转座子序列和其他一些序列的DNA甲基化需要核Piwi蛋白MIWI 2和Piwi相互作用RNA(PiRNAs)。然而，其潜在的分子机制仍不清楚。
在此，我们发现在pRNA介导的DNA甲基化发生阶段，pRNA依赖区域被转录.MIWI 2与这些区域的RNA有特异性的相互作用。此外，我们还在一个典型的piRNA依赖区域或一个piRNA簇中复制了一个反转录转座子序列缺失的小鼠。
这两个缺失的区域都需要建立DNA甲基化的pRNA依赖区域，这表明pRNAs决定了MIWI 2介导的DNA甲基化的靶特异性。
我们的结果表明，MIWI 2通过pRNAs和新生RNA之间的碱基配对来影响染色质状态，这在其他具有小RNA介导的表观遗传调控的生物体中是可以观察到的。
中低甲基化区的鉴定米莉敲除繁荣马托尼亚
最近的全基因组研究通过比较dna甲基化(或h3k9me3)模式，确定了pna介导的表观遗传调控的基因组靶点。这些研究使用产后10天的精母细胞或精原细胞(Dpp)进行分析，尽管pna介导的表观遗传调控发生在~16-19天后卵裂(Dpc)睾丸(Kato)中。
由于DNA甲基化在精原细胞发育过程中是动态调节的，某些基因组靶点可能在精原细胞中获得DNA甲基化(或H3K9me3)，而不依赖于pRNAs。
在这些研究中，不能用精原细胞和精母细胞数据来识别这些靶区。为了找出更完整的pRNA介导的dna甲基化的基因组靶点，我们利用从0到2 dpp获得的dna进行全基因组亚硫酸氢盐测序分析。
在……里面米莉 −/−繁荣的马托尼亚，不仅是Mili结合的piRNAs，还有很大一部分MIWI 2结合的piRNAs丢失，因此，德雷沃许多MIWI 2依赖区域的DNA甲基化受到损害。
尽管全球dna甲基化模式没有改变6,541个基因组区被确定为低甲基化米莉 −/−通过对双战斗机程序的输出施加严格的条件来繁荣。88.1%的HMRs长度为200-3000 NT。
在繁荣期发现的大部分HMRs也是低甲基化的。米莉 −/−精母细胞EV2(C)虽然总的来说，这些hmr的低甲基化程度在繁荣原细胞中似乎比在精母细胞中更为严重。
相反，1,033个低甲基化区域中的大多数米莉 −/−精母细胞也被低甲基化米莉 −/−繁荣马托尼亚。在1,033个精母细胞低甲基化区中，828个与原核HMR重叠。这些结果表明，几乎相同的位点在米莉 −/−原细胞和精母细胞。
PRNA依赖甲基化区域中rna的表达
HMRS经常包括MIWI 2结合的piRNAs的靶位点。
一个方框图显示了映射到1kb区域的pRNAs数量，该区域跨越HMR中心和随机选择的站点。“-LINE”(-LTR和-SIND)：从谱线(LTR和SIND)中提取的pRNAs在作图前被移除。括号中的数字表示所检查区域的数目。
B-D热图显示携带(“hmr_+L1s”；B和C)或不含(“hmr_−L1s”；D)幼龄LINE 1反转录转座子的pIRNA数目。在(B和D)中，图表顶部的“-line”和“-LTR”表明，从线和LTR序列中分别提取的pRNAs在作图前被删除。
低甲基化区表现出特殊的表观遗传特征
HMR_+L1s中L1启动子区的存在，反转录转座子序列中启动子区的优先去甲基化米莉 −/−精母细胞。暗示hmr_−L1s也可能包含在德雷沃DNA甲基化。
事实上，16.5 dpc前毛细胞的rna-seq数据的热图和元图分析显示，hmr_−l1s中心有一个rna表达高峰，如编码基因的转录起始位点(Tsss)所观察到的那样。
此外，在hmr_−l1s的下游区域有较高的表达量。在其上游区域；负链RNAs在图中观察到相反的趋势。同样，对编码基因的tsss也观察到了类似的模式。
讨论
虽然小RNA靶向新生RNA是小RNA介导的表观遗传调控的一个常见机制，但其下游抑制机制在生物间差异很大(钟)。在……里面果蝇，Piwi招募CG9754蛋白，该蛋白会导致抑制性表观遗传标记的沉默和沉积(Sienski)。
然而，这种蛋白在哺乳动物中并不存在，而且pRNA介导的蝇类和小鼠间表观遗传调控机制的相似性程度仍不清楚。鉴于米威2基因是在哺乳动物的遗传分化后才出现的。
在哺乳动物和苍蝇中，pRNA介导的表观遗传调控机制可能是独立进化的。另外，鉴于piRNA通路在建立小鼠和苍蝇的目标反转录转座子序列H3K9me3标记中的重要作用(Sienski)。
这两个物种的机制可能有共同的进化起源，然后出现分歧。尽管Piwi和piRNAs在许多后生动物中已经被发现，但是迄今为止，pRNA介导的表观遗传调控仅在苍蝇、小鼠和小鼠中被报道。
在其他物种，如非哺乳动物脊椎动物中，研究pRNA介导的表观遗传调控，有助于了解哺乳动物中pRNA介导的表观遗传调控的起源。
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