动物所等揭示 RNA 修饰酶 Dnmt2 在精子获得性遗传中的重要作用

近日,中国科学院动物研究所段恩奎 / 张莹研究组和周琪研究组,与美国 University of Nevada, Reno 的 Qi Chen 实验室以及德国 German Cancer Research Center 的 Frank Lyko 实验室合作,揭示了 RNA 甲基转移酶 Dnmt2 在精子 RNA 介导的获得性代谢疾病跨代遗传中的重要作用。该研究成果以 Dnmt2 mediates intergenerational transmission of paternally acquired metabolic disorders through sperm small non-coding RNAs 为题,于 4 月 25 日在《自然 - 细胞生物学》(Nature Cell Biology)杂志在线发表。

精子介导的获得性表型跨代遗传是近年来的新兴研究热点,这个领域的兴起似乎把科学史上已被打入冷宫的“拉马克遗传”理论重新搬上了现代生物学的舞台。目前该领域的核心观点是配子可以利用 DNA 序列之外的表观遗传信息载体(DNA 甲基化、组蛋白修饰,RNA 等)将获得性性状传递给下一代。特别是近年来关于哺乳动物精子 RNA 在此过程中的作用为这个领域注入了新的活力。动物所合作研究于 2016 年在 Science 报道了精子中的 tsRNA 对介导父代获得性性状的跨代传递具有重要作用(该工作获选 2016 年度中国科学十大进展)。

在本项 Nat Cell Biol 工作中,动物所合作团队在前期 Science 工作的基础上进一步发现,RNA 甲基转移酶 Dnmt2 对塑造小鼠精子 RNA 的“编码指纹 (coding signature)”具有重要的作用。Dnmt2 的缺失破坏了由精子 RNA 序列和 RNA 修饰共同组成的精子 RNA“编码指纹”,使之不能将父代高脂诱导的获得性性状传递给子代。文章还发现 Dnmt2 介导的 RNA 修饰能够改变 tsRNA 的结构和功能,为研究精子 RNAs 的作用机制打开了新思路。

论文链接

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DNMT2 对高脂饮食诱导形成的精子 RNA“编码指纹”及父代获得性表型的跨代传递至关重要

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