分子生物学的核心教条仍然被认为是该领域最核心的基本概念之一，它认为DNA被转录成RNA，然后RNA被翻译成蛋白质。尽管这种说法是正确的，但它可能过于简化了，因为多年来我们已经发现了这条途径中许多参与者的新角色，包括不同类别rna的非常多样化的功能以及潜在DNA本身的结构。在下一代测序时代，整个基因组测序对公众开放，许多注意力已经从基因组序列本身的分析转移到表观遗传学，这涉及到DNA的结构如何，或者它在细胞内的包装方式，如何影响它的行为(即，哪些基因在给定的时间内可以物理地表达，同一生物体细胞之间的差异基因表达，等等)。我们可以将跨代表观遗传定义为DNA状态的可遗传变化，而不改变潜在序列，这种变化可能传递给后代。最近在跨代表观遗传领域出现了一个有趣的主题，即rna，曾经被认为只是基因表达的中介，在一些研究的模型系统中，在影响后代的染色质状态方面发挥了重要作用。在这里，我们将重点关注两个研究得最充分的rna介导的跨代遗传的例子，它们是纤毛虫和开花植物。这些例子清楚地表明，不仅DNA的实际序列对生物功能很重要，而且RNA和蛋白质与DNA相互作用以改变其表达方式的方式也同样重要。

纤毛虫是大型的单细胞真核原生生物，可以在地球上的淡水和咸水环境中找到。尽管种类繁多，但所有纤毛虫都有一个共同的特征，即细胞核二态性，即每个细胞中存在两种不同类型的细胞核。种系细胞核或微核(MIC)类似于典型的真核生物细胞核，在长染色体上包含整个基因组，但转录沉默。然而，巨核(MAC)为细胞的营养生长提供了所有必要的转录，被认为是体细胞核。两个细胞核之间的一个主要区别是，虽然MIC含有大量的“垃圾”DNA，包括转座元件，微卫星重复序列和中断编码基因的内部消除序列(IESs)，但MAC没有这些序列，基因已经经过处理，因此它们可能被正确转录。在每一个性周期中，亲本MAC以运输小rna (sRNAs)的形式为微核前体形成新的大核提供遗传信息。sRNAs不仅参与标记基因组的哪些区域在发育过程中被保留和消除，而且长链非编码rna也涉及指定如何将保留的基因组序列以适当的功能顺序拼接在一起。

表观遗传在开花植物中也得到了广泛的研究拟南芥成为最好的例子之一。在这些类型的植物中，表观遗传最常以rna定向DNA甲基化(RdDM)的形式出现，这有助于靶向和抑制转座因子和其他重复DNA序列的表达。来自这些特定区域的sRNAs在其他蛋白质复合物的帮助下，通过改变DNA本身的结构导致DNA模板的甲基化和基因沉默。抑制组蛋白修饰通常与RdDM相关，导致异色状态的建立，抑制该区域的转录活性。这些在重复DNA序列中建立的甲基化模式在受精后从亲代传递给后代，在发育过程中同时重建特定的甲基化模式。

Zachary T. Neeb, Mariusz Nowacki
伯尔尼大学细胞生物学研究所，瑞士伯尔尼Baltzerstrasse 43012

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