小鼠睪丸中MIWI/piRNA介導(dǎo)了mRNA的剪切
最新一期的國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Cell Research》在線發(fā)表了由中科院動(dòng)物所和中科院生化細(xì)胞所共同完成的在小鼠生精細(xì)胞發(fā)生中MIWI/piRNA的功能機(jī)制的研究論文，報(bào)道了在小鼠睪丸中piRNA發(fā)揮著類似siRNA的功能，可以指導(dǎo)MIWI對(duì)于mRNA的剪切，保證小鼠配子的正常生成。本項(xiàng)研究工作是由中科院北京動(dòng)物研究所何順明實(shí)驗(yàn)室、上海生物化學(xué)及細(xì)胞生物學(xué)所劉默芳實(shí)驗(yàn)室以及加州大學(xué)圣地亞哥分校付向東實(shí)驗(yàn)室共同完成。
背景介紹：
PIWI(P-element-induced wimpy testis)蛋白在動(dòng)物生殖系細(xì)胞中特異性表達(dá),為動(dòng)物生殖細(xì)胞發(fā)育分化所必需。piRNA(PIWI-interacting RNAs)是最近在動(dòng)物生殖系細(xì)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(jī)器"通過(guò)沉默轉(zhuǎn)座元件和調(diào)控編碼mRNA等方式在動(dòng)物生殖細(xì)胞發(fā)育分化過(guò)程中發(fā)揮重要作用。
文章亮點(diǎn)：
通過(guò)CLIP-seq與基因表達(dá)譜分析（文章相關(guān)Affymetrix Mouse Genome 430 2.0 Array實(shí)驗(yàn)服務(wù)由上海伯豪生物技術(shù)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(dá)。基于報(bào)告基因的分析進(jìn)一步揭示了piRNAs與靶mRNAs之間堿基互補(bǔ)配對(duì)的重要性以及在piRNAs介導(dǎo)的靶基因抑制過(guò)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?cè)谛∈蟛G丸中發(fā)現(xiàn)了這種類似siRNA的piRNA機(jī)制，并證明其對(duì)小鼠生精細(xì)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(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，MIWI/piRNA介導(dǎo)的mRNA剪切事件在小鼠睪丸中廣泛存在。
3.隨后我們通過(guò)CLIP-seq確認(rèn)了MIWI/piRNA介導(dǎo)的mRNA剪切事件。
4.然后我們隨機(jī)選取其中四個(gè)靶基因及其對(duì)應(yīng)piRNA進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)生物學(xué)驗(yàn)證。
5.緊接著我們探究了piRNA結(jié)合mRNA過(guò)程中多種因素（如互補(bǔ)長(zhǎng)度、錯(cuò)配容許度等）的影響及piRNA結(jié)合位點(diǎn)的特征。
6.最后我們對(duì)此類piRNA機(jī)制的生物學(xué)意義進(jìn)行探究，證明其對(duì)生精細(xì)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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