對(duì)于單細(xì)胞生物第四雙小核草履蟲(Paramecium tetraurelia)來說，這種兩性其實(shí)是兩種不同的交配型，即偶(E) 和奇(O)，E和O細(xì)胞之間的性別差異是通過結(jié)合（conjugation）過程完成的，這個(gè)過程是一種可逆細(xì)胞融合過程，細(xì)胞之間相互交換遺傳物質(zhì)，然后重新分離到子代細(xì)胞中。

    雖然這些后**始發(fā)育時(shí)都具有相同的基因組混合物，但是每個(gè)細(xì)胞都會(huì)以某種方式保持自己的親代配對(duì)型：E生成E，O生成O。這個(gè)特殊的遺傳方式一直以來都是一個(gè)謎，不過近期的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，小分子RNA是其中的關(guān)鍵，能幫助親代細(xì)胞將特殊配對(duì)型遺傳信息傳遞給子代細(xì)胞。

    草履蟲Paramecium是纖毛綱的代表類生物，其生殖可分為無性生殖和有性生殖。有性生殖為結(jié)合生殖，也就是2個(gè)草履蟲口溝對(duì)口溝粘合在一起，粘合處細(xì)胞膜溶解，兩個(gè)蟲體的細(xì)胞質(zhì)相通，小核離開大核，分裂兩次形成4個(gè)核，其中3個(gè)解體，剩下的1個(gè)小核又分裂成大小不等的2個(gè)核，大核逐漸消失。然后兩蟲體互換其新小核，并與對(duì)方較大核融合，這一過程相當(dāng)于受精作用。

    此后兩蟲體分開，結(jié)合核分裂三次成為8個(gè)核，4個(gè)變?yōu)榇蠛?，其?核有3個(gè)解體，剩下1核分裂為2小核，再分裂為4小核，每個(gè)蟲體也分裂2次，結(jié)果原結(jié)合的兩親本蟲體各形成4個(gè)草履蟲，新形成的8個(gè)草履蟲都有一大核，一小核。雖然這些子代的基因組是親代基因組的融合，但是子代細(xì)胞仍具有結(jié)合生殖前與親代細(xì)胞相同的配對(duì)型。

    在這篇文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)E細(xì)胞吸引O細(xì)胞，是通過E細(xì)胞表達(dá)一種稱為mtA的細(xì)胞表面蛋白。這種蛋白只在E細(xì)胞中表達(dá)，因?yàn)閙tA基因的啟動(dòng)子序列就像是O細(xì)胞體細(xì)胞核中的一種轉(zhuǎn)座子延伸序列，因此在O細(xì)胞中被靶向刪除了。

    在發(fā)育過程中，E細(xì)胞大核并沒有刪去這一啟動(dòng)子的原因是，這一序列存在于E親代體細(xì)胞基因組中，研究人員指出，mtA啟動(dòng)子的存在與否是由于親代和子代基因組是否具有同源RNAs的原因，這些RNA能有效的阻止或促進(jìn)DNA刪除，從而確保配對(duì)型能遺傳給下一代。這一過程被認(rèn)為是一種表觀遺傳現(xiàn)象，因?yàn)閮煞N細(xì)胞最開始的DNA序列是相同的，不同的是基因活性模式。

    雖然這種DNA刪除途徑只存在于纖毛蟲中，但RNA介導(dǎo)的基因沉默卻廣泛存在，一些研究也表明小分子RNA具有跨代遺傳的作用，比如，在果蠅中，母代染色體末端產(chǎn)生的piRNA可以沉默轉(zhuǎn)座子，以及基因組中其他同源序列。而秀麗隱桿線蟲中的三個(gè)小RNA，也能合作抑制實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)的基因，無論這一基因在親代中是否表達(dá)，從而識(shí)別基因組中的外來基因。

    這項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)編碼和非編碼序列之間可以進(jìn)行比較，因?yàn)樯臣?xì)胞小RNAs和體細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組之間的全基因組互補(bǔ)是在細(xì)胞”發(fā)育“過程中產(chǎn)生的。

    piRNA途徑一般被認(rèn)為是一種區(qū)分自我和非自我的方式，可以用于沉默外來基因組入侵者（比如轉(zhuǎn)座元件），但是這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)RNA介導(dǎo)的基因組防御途徑演變成表觀遺傳調(diào)控方式，值得深思。

    同期Nature雜志也刊發(fā)一篇評(píng)論性文章，指出揭開草履蟲性別生殖遺傳的奧秘，花費(fèi)了科學(xué)家們將近75年的時(shí)間，希望這將有助于解析同源RNAs在細(xì)胞內(nèi)在基因調(diào)控方面的新作用。