诺奖得主连发两篇Cell文章：piRNA突破性发现

来自麻省大学医学院，霍德华休斯医学院的研究人员连发“C. elegans piRNAs Mediate the Genome-wide Surveillance of Germline Transcripts”等三篇文章，介绍了一种小分子RNA：piRNAs在线虫生殖细胞中的新作用，从中也指出了一种由piRNAs诱导的多代表观遗传机制。相关成果公布在Cell杂志上。

　　

生物通报道：来自麻省大学医学院，霍德华休斯医学院的研究人员连发“piRNAs Initiate an Epigenetic Memory of Nonself RNA in the C. elegans Germline”等两篇文章，介绍了一种小分子RNA：piRNAs在线虫生殖细胞中的新作用，从中也指出了一种由piRNAs诱导的多代表观遗传机制。相关成果公布在Cell杂志上。

领导这一研究的是2006年诺贝尔生理/医学奖得主之一Craig C．Mello教授，他与另外一位美国科学家Andrew Z.Fire由于在RNA干扰——双链RNA引发的基因沉默领域所做出的杰出贡献而获得了此项殊荣。目前Mello教授受聘于清华大学名誉教授。

piRNAs的前世今生

Mello研究组一直致力于小分子RNA，及RNA干扰的研究，最新这项研究是其这两年来的突出成果之一，主要聚焦于一种新型的小分子RNA——piRNAs，即Piwi-interacting nucleotides，这种小分子在之前的发育精子研究中，就发现其对于合子的形成的复杂过程中势必可少的，但是它们的功能和起源仍然是不清楚的。

2006年，洛克菲勒大学Thomas Tuschl教授等人发现了数千种不同的哺乳动物中的piRNAs，这种小RNA在小鼠精子发育中普遍存在，并起到了重要作用，Tuschl教授当时就指出“如果piRNAs研究趋势与microRNAs相似的话，那么生物界将会由这些从事piRNA未知领域研究的科学家们带来一股研究新浪潮。” （见生物通2006年报道：掀起小分子RNA研究新浪潮 ：全新RNA）

果不其然，在接下来的几年当中，piRNAs的研究引起了不少实验室的关注，其中也包括华人科学家林海帆等，他们的研究提出piRNAs在基因功能调控方面扮演着重要角色。

piRNA与表观沉默

而最新这项研究中，Mello教授等人发现了一种由piRNA诱导的表观遗传沉默途径，指出了机体如何利用RNAi相关的机制，来发现外来序列，这个过程不是通过什么分子标记，而是通过将外来序列与之前基因表达记忆进行比对实现的。

生物机体采用了一种令人着迷的策略方法，来沉默入侵的核苷酸，比如转座子和病毒。虽然已有证据表明存在几种能检测到外来序列的途径，包括拷贝数检测，未配对DNA，或者异常RNA（比如dsRNA）检测等，但是在很多情况下，我们对于如何区分“自我”和“非我”核苷酸的机制，仍然不清楚。

研究人员描述了一种RNA诱导的表观遗传沉默途径，这一途径能永久沉默单拷贝转基因。他们发现Piwi Argonaute PRG-1以及其基因编码的piRNA 辅因子能开启永久沉默，而这一机制需要染色质因子，以及WAGO Argonaute途径的参与。

这项研究支持相关的一个观点，即扫描外来序列的PRG-1和两个其它Argonaute途径，能作为“自我”和“非我”RNAs的表观记忆。因此这项研究也就解释了机体如何利用RNAi相关的机制来发现外来序列的。

另外两篇论文内容： 牛校Cell发文解析miRNA与表观遗传

（生物通：张迪）

原文检索：

piRNAs Initiate an Epigenetic Memory of Nonself RNA in the C. elegans Germline
Masaki Shirayama, Meetu Seth, Heng-Chi Lee, Weifeng Gu, Takao Ishidate, Darryl Conte, and Craig C. Mello
10.1016/j.cell.2012.06.015

piRNAs Can Trigger a Multigenerational Epigenetic Memory in the Germline of C. elegans
Alyson Ashe, Alexandra Sapetschnig, Eva-Maria Weick, Jacinth Mitchell, Marloes P. Bagijn, Amy C. Cording, Anna-Lisa Doebley, Leonard D. Goldstein, Nicolas J. Lehrbach, Jérémie Le Pen, Greta Pintacuda, Aisa Sakaguchi, Peter Sarkies, Shawn Ahmed, and Eric A. Miska
10.1016/j.cell.2012.06.018

C. elegans piRNAs Mediate the Genome-wide Surveillance of Germline Transcripts
Heng-Chi Lee, Weifeng Gu, Masaki Shirayama, Elaine Youngman, Darryl Conte, and Craig C. Mello
10.1016/j.cell.2012.06.016