学术前沿NatureCellBiol

生殖细胞对个体生殖和种群延续至关重要，卵细胞中积累的蛋白质和RNA为早期胚胎发育提供了重要物质基础。piRNA是一类在生殖细胞中特异性高表达的小RNA，长度为18-30nt，与PIWI家族蛋白结合形成复合物在转录和转录后水平调控转座子（transposon）和基因的表达，在生殖细胞发育中具有重要功能。以往对于哺乳动物中piRNA功能的研究都是以小鼠为模型，小鼠基因组编码3种PIWI蛋白（PIWIL1、PIWIL2和PIWIL4），缺失其中任何一种PIWI蛋白都会导致与其相关的piRNA缺失，进而造成雄性小鼠不育，但雌性小鼠育性不受影响。由此，piRNA研究领域内产生了一种被广泛接受的理论：piRNA通路对哺乳动物雌性生殖不是必需的。但在果蝇和斑马鱼中的研究显示，piRNA在雌性和雄性生殖中均具有重要功能。是piRNA在哺乳动物进化中丧失了其在雌性生殖中的功能，还是piRNA通路对哺乳动物雌性生殖不是必需的这一结论本身就存在偏差？

9月6日，国际学术期刊NatureCellBiology在线发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）吴立刚组与南京医科大学李建民组合作的最新研究成果“ThepiRNApathwayisessentialforgeneratingfunctionaloocytesingoldenhamsters”。该研究揭示了piRNA通路在金黄地鼠（Mesocricetusauratus，goldenhamster）雄性和雌性生殖中均具有不可或缺的功能，颠覆了此前认为piRNA通路在哺乳动物雌性生殖中不具有功能的研究结论。

本研究中，研究人员首先分析了不同物种的卵细胞中piRNA及其相关基因的表达特征，发现小鼠卵细胞中小RNA的种类和表达特征在哺乳动物中不具有广泛的代表性，小鼠卵细胞中大量表达类似siRNA的endo-siRNA，而包括人和猴在内的大部分哺乳动物卵细胞中并不表达endo-siRNA，表达量最高的小RNA类型是piRNA。因此，以小鼠为模式动物获得的piRNA功能相关的结论需要在其他模式动物中进行检验。

针对这一科学问题，研究人员挑选了更具有代表性的金黄地鼠作为模式动物开展研究。金黄地鼠又称叙利亚仓鼠（syrianhamster），属于啮齿目仓鼠科，被用于发育和生殖生物学的研究已经有近60年的历史，卵细胞中PIWI基因的表达及小RNA组成与包括人类和猴在内的其他大部分哺乳动物相似。

一只叙利亚仓鼠从“房间”内向外张望

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