PIWI 蛋白能通過與多種內(nèi)源非編碼小RNA結(jié)合在表觀水平和轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的表達(dá)。然而在家禽中，PIWI蛋白的生物學(xué)功能及其結(jié)合小RNA的作用機(jī)制尚不清楚。揚(yáng)州大學(xué)動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院陳國宏教授課題組對該作用機(jī)理進(jìn)行了研究*，研究成果發(fā)表在2012年12月刊的PLoS ONE上。

 

     PIWI 基因最早在果蠅的生殖干細(xì)胞（Germline Stem Cells，GSCs)中被發(fā)現(xiàn)，因其編碼的蛋白質(zhì)能調(diào)節(jié)GSCs的數(shù)量與分化率而得到研究者的進(jìn)一步研究。在果蠅中，PIWI亞家族包含三個(gè)成員：PIWI, AUB, AGOs。對于PIWI突變個(gè)體，雄性與雌性均表現(xiàn)不育。而在人類中，PIWI蛋白除了參與精子發(fā)生外，同時(shí)也與腫瘤的形成和發(fā)展相關(guān)。

 

     在本研究中，研究者首先克隆得到PIWI基因，隨后利用二代測序技術(shù)對鵪鶉的小RNA表達(dá)譜進(jìn)行分析（由聯(lián)川生物承擔(dān)完成），并利用生物信息學(xué)方法預(yù)測了與其綁定的小RNA，再經(jīng)過免疫共沉淀與Western Blotting驗(yàn)證，從而闡明了其在精子形成過程的基因調(diào)控作用。最后研究表明，PIWI能與鵪鶉的rasiRNAs（repeat-associated small interfering RNAs，rasiRNAs）結(jié)合，并與鵪鶉的miRNA相關(guān)。研究表明了在成年鵪鶉睪丸中PIWIL1與小RNA結(jié)合，從而使PIWIL1蛋白特異性表達(dá)。此外，miRNA在成年的睪丸和卵巢中具有表達(dá)差異。

 

     本研究闡明了PIWI蛋白在鵪鶉中的生物學(xué)機(jī)制，為禽類小分子RNA及其結(jié)合蛋白深入研究奠定了分子基礎(chǔ)。

 

*R Chen., G Chang., Y Zhang, A Dai, T Ma et al.（2012）Cloning of the Quail PIWI Gene and Characterization of PIWI Binding to Small RNAs. PLoS ONE 7(12) e51724.

 

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