小鼠睪丸中MIWI/piRNA介導了mRNA的剪切
最新一期的國際學術期刊《Cell Research》在線發(fā)表了由中科院動物所和中科院生化細胞所共同完成的在小鼠生精細胞發(fā)生中MIWI/piRNA的功能機制的研究論文，報道了在小鼠睪丸中piRNA發(fā)揮著類似siRNA的功能，可以指導MIWI對于mRNA的剪切，保證小鼠配子的正常生成。本項研究工作是由中科院北京動物研究所何順明實驗室、上海生物化學及細胞生物學所劉默芳實驗室以及加州大學圣地亞哥分校付向東實驗室共同完成。
背景介紹：
PIWI(P-element-induced wimpy testis)蛋白在動物生殖系細胞中特異性表達,為動物生殖細胞發(fā)育分化所必需。piRNA(PIWI-interacting RNAs)是最近在動物生殖系細胞中發(fā)現(xiàn)的一類非編碼小分子RNA,這類小RNA特異性地與PIWI家族蛋白相互作用。PIWI/piRNA"機器"通過沉默轉(zhuǎn)座元件和調(diào)控編碼mRNA等方式在動物生殖細胞發(fā)育分化過程中發(fā)揮重要作用。
文章亮點：
通過CLIP-seq與基因表達譜分析（文章相關Affymetrix Mouse Genome 430 2.0 Array實驗服務由上海伯豪生物技術有限公司提供），我們發(fā)現(xiàn)了許多潛在的piRNA靶向的mRNAs與MIWI存在相互作用，而且這些mRNAs在Miwi catalytic突變的小鼠睪丸中呈現(xiàn)高表達。基于報告基因的分析進一步揭示了piRNAs與靶mRNAs之間堿基互補配對的重要性以及在piRNAs介導的靶基因抑制過程中MIWI的slicer活性和piRNA裝載能力的必要性。最為重要的是，我們在小鼠睪丸中發(fā)現(xiàn)了這種類似siRNA的piRNA機制，并證明其對小鼠生精細胞的形成和成熟具有重要作用。
結(jié)果分析：
1.我們首先鑒定了大量潛在的MIWI剪切的mRNA片段。
2.進一步研究發(fā)現(xiàn)，MIWI/piRNA介導的mRNA剪切事件在小鼠睪丸中廣泛存在。
3.隨后我們通過CLIP-seq確認了MIWI/piRNA介導的mRNA剪切事件。
4.然后我們隨機選取其中四個靶基因及其對應piRNA進行了實驗生物學驗證。
5.緊接著我們探究了piRNA結(jié)合mRNA過程中多種因素（如互補長度、錯配容許度等）的影響及piRNA結(jié)合位點的特征。
6.最后我們對此類piRNA機制的生物學意義進行探究，證明其對生精細胞的形成及成熟具有重要意義。
原文出處：
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.
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