小鼠睾丸中MIWI/piRNA介导了mRNA的剪切

最新一期的国际学术期刊《Cell Research》在线发表了由中科院动物所和中科院生化细胞所共同完成的在小鼠生精细胞发生中MIWI/piRNA的功能机制的研究论文，报道了在小鼠睾丸中piRNA发挥着类似siRNA的功能，可以指导MIWI对于mRNA的剪切，保证小鼠配子的正常生成。本项研究工作是由中科院北京动物研究所何顺明实验室、上海生物化学及细胞生物学所刘默芳实验室以及加州大学圣地亚哥分校付向东实验室共同完成。

背景介绍：

PIWI(P-element-induced wimpy testis)蛋白在动物生殖系细胞中特异性表达,为动物生殖细胞发育分化所必需。piRNA(PIWI-interacting RNAs)是最近在动物生殖系细胞中发现的一类非编码小分子RNA,这类小RNA特异性地与PIWI家族蛋白相互作用。PIWI/piRNA"机器"通过沉默转座元件和调控编码mRNA等方式在动物生殖细胞发育分化过程中发挥重要作用。

文章亮点：

通过CLIP-seq与基因表达谱分析（文章相关Affymetrix Mouse Genome 430 2.0 Array实验服务由上海伯豪生物技术有限公司提供），我们发现了许多潜在的piRNA靶向的mRNAs与MIWI存在相互作用，而且这些mRNAs在Miwi catalytic突变的小鼠睾丸中呈现高表达。基于报告基因的分析进一步揭示了piRNAs与靶mRNAs之间碱基互补配对的重要性以及在piRNAs介导的靶基因抑制过程中MIWI的slicer活性和piRNA装载能力的必要性。最为重要的是，我们在小鼠睾丸中发现了这种类似siRNA的piRNA机制，并证明其对小鼠生精细胞的形成和成熟具有重要作用。

结果分析：

1.我们首先鉴定了大量潜在的MIWI剪切的mRNA片段。
  2.进一步研究发现，MIWI/piRNA介导的mRNA剪切事件在小鼠睾丸中广泛存在。
  3.随后我们通过CLIP-seq确认了MIWI/piRNA介导的mRNA剪切事件。
  4.然后我们随机选取其中四个靶基因及其对应piRNA进行了实验生物学验证。
  5.紧接着我们探究了piRNA结合mRNA过程中多种因素（如互补长度、错配容许度等）的影响及piRNA结合位点的特征。
  6.最后我们对此类piRNA机制的生物学意义进行探究，证明其对生精细胞的形成及成熟具有重要意义。

原文出处：

Peng Zhang1, *, Jun-Yan Kang2, 3, *, Lan-Tao Gou2, 3, *, Jiajia Wang1, Yuanchao Xue5, 6, Geir Skogerboe4, Peng Dai2, 3,Da-Wei Huang1, Runsheng Chen4, Xiang-Dong Fu5, 6, Mo-Fang Liu2, 3, Shunmin He1。MIWI and piRNA-mediated cleavage of messenger RNAs in mouse testes。Cell Research (2015) :1-15.（转化医学网360zhyx.com）