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piRNA通路在哺乳动物雌性生殖中具有不可或缺的功能


张宏道 张英 吕小龙 吴立刚*

(分子生物学国家重点实验室, 上海市分子男科学重点实验室, 中国科学院分子细胞科学卓越创新中心/中国科学院 上海生物化学与细胞生物学研究所, 中国科学院大学, 上海 200031)
摘要 :

piRNA是一类非编码小RNA, 它在生殖细胞中针对基因组行使“免疫系统”的功能, 抑 制转座元件, 维持基因组的稳定性。已有的研究表明, piRNA在模式动物果蝇和斑马鱼的两性生殖, 以及小鼠的雄性生殖中都是必需的, 但对小鼠的雌性生殖却是非必需的, 因此形成了piRNA对哺乳 动物的雌性生殖不重要的默认共识。该团队通过建立单细胞小RNA测序技术, 描绘了多种哺乳动 物卵细胞中小RNA的表达谱, 发现了小鼠卵细胞中无论是Piwi基因还是piRNA的组成类型和表达 特征在哺乳动物中均不具有代表性。该团队以piRNA表达情况更接近人类的金黄地鼠为模型, 重 新研究了piRNA通路在哺乳动物中的功能, 发现了piRNA通路关键基因被敲除后雄性和雌性的生 殖都受到了严重的影响, 与非哺乳动物中的表型一致。上述发现不仅为深入研究piRNA通路在高 等动物卵细胞发生和早期胚胎发育中的功能和机制提供了新的切入点, 更重要的是为研究piRNA 通路相关基因突变与女性生殖障碍的关联, 并针对性地开发新的治疗方法提供了重要的动物模型。