一种无处可藏的机制确保了由piRNA引导的DNA甲基化过程能够完全进行

piRNA通路通过SPOCD1招募和MIWI2结合转录本，依赖核孔复合体蛋白TPR形成异染色质排除区，确保所有活跃转座子被DNA甲基化机关注注，阻断异染色质区域转座子逃逸。

摘要

小鼠的PIWI相互作用RNA（piRNA）通路通过调控转座子DNA的甲基化，为发育中的雄性生殖细胞提供持续的抗转座子免疫^1,2,3。这一过程的第一步是SPOCD1被招募到年轻的LINE1位点⁴。随后，piRNA将PIWI蛋白MIWI2（也称为PIWIL4）与新生成的转座子转录本结合，从而招募DNA甲基化酶系^5,6。piRNA通路需要甲基化所有活跃的转座子拷贝，但其具体机制尚不清楚。我们发现，核内的piRNA和新生甲基化因子都位于常染色质区域，这意味着构成性异染色质成为piRNA通路的一个“基因组盲点”。我们发现了一种“无处可藏”的机制，使得piRNA通路能够监控整个基因组中的LINE1转座子。研究表明，SPOCD1直接与核孔成分TPR相互作用，而TPR会在核孔附近形成异染色质排斥区⁷。在经历piRNA引导的DNA甲基化的胎儿生殖细胞中，TPR既存在于核周缘也遍布整个核质。我们发现，SPOCD1–TPR的相互作用对于实现非随机的piRNA引导的LINE1甲基化至关重要。当SPOCD1–TPR相互作用缺失时，部分SPOCD1及其他结合在染色质上的piRNA因子会重新定位到构成性异染色质中，从而无法被MIWI2和新生甲基化酶系所识别。总之，piRNA通路利用了TPR来确保LINE1转座子能够被piRNA和新生甲基化酶系有效识别。