PIWI 蛋白能通過與多種內源非編碼小RNA結合在表觀水平和轉錄后水平調控基因的表達。然而在家禽中，PIWI蛋白的生物學功能及其結合小RNA的作用機制尚不清楚。揚州大學動物科學與技術學院陳國宏教授課題組對該作用機理進行了研究*，研究成果發表在2012年12月刊的PLoS ONE上。

 

     PIWI 基因最早在果蠅的生殖干細胞（Germline Stem Cells，GSCs)中被發現，因其編碼的蛋白質能調節GSCs的數量與分化率而得到研究者的進一步研究。在果蠅中，PIWI亞家族包含三個成員：PIWI, AUB, AGOs。對于PIWI突變個體，雄性與雌性均表現不育。而在人類中，PIWI蛋白除了參與精子發生外，同時也與腫瘤的形成和發展相關。

 

     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對鵪鶉的小RNA表達譜進行分析（由聯川生物承擔完成），并利用生物信息學方法預測了與其綁定的小RNA，再經過免疫共沉淀與Western Blotting驗證，從而闡明了其在精子形成過程的基因調控作用。最后研究表明，PIWI能與鵪鶉的rasiRNAs（repeat-associated small interfering RNAs，rasiRNAs）結合，并與鵪鶉的miRNA相關。研究表明了在成年鵪鶉睪丸中PIWIL1與小RNA結合，從而使PIWIL1蛋白特異性表達。此外，miRNA在成年的睪丸和卵巢中具有表達差異。

 

     本研究闡明了PIWI蛋白在鵪鶉中的生物學機制，為禽類小分子RNA及其結合蛋白深入研究奠定了分子基礎。

 

*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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