（封面图片：线虫Piwi蛋白PRG-1定位于生殖细胞和早期胚胎（背景所示）中的P颗粒处。尽管线虫piRNA的功能还需要得到进一步研究阐明，但科学家已经证实Piwi/piRNA对于Tc3转位子活动性的一种siRNA调节模块（图片中积木块所示）很重要。）

在多细胞生物中，Piwi相关的Argonaute蛋白被认为与维持生殖细胞自我更新有关，并且和一类小型RNA—piRNA相互作用。Piwi蛋白对于果蝇、斑马鱼以及小鼠的生殖细胞正常发育是必需的。piRNA在基因组当中定位与众不同，长度大约为24-30个核苷酸，在哺乳动物的睾丸中表达，并且在精子发育过程中起着重要的生理调节作用。

在2008年7月11日出版的《分子细胞》（Molecular Cell）中，两个研究小组分别发表文章称，他们发现一种被称为21U-RNA的21核苷长度RNA事实上在秀丽隐杆线虫（C. elegans）中属于piRNA。

来自美国的Batista等科学家发表文章称，他们发现21U-RNA在线虫生殖细胞中表达，并且与线虫的Piwi蛋白家族成员PRG-1相互作用。此外研究人员还发现，21U-RNA的聚集依赖于PRG-1的活性。PRG-1蛋白在整个发育过程中持续表达，该蛋白定位于线虫的P颗粒处。尽管21U-RNA位点存在一个保守上游调节序列基元（conserved upstream sequence motif），成熟的21U-RNA并不保守，并且在某些情况下会无法表现出直接调节其它表达序列的迹象。因此，以上发现证实21U-RNA是线虫的piRNA，而且这类小RNA以及相应的Piwi Argonaute蛋白与温度相关的生殖力维持相关。

在另一篇文章中，来自英国、德国和荷兰的一组科学家则表示，他们同样认为，之前发现的21U-RNA事实上就是线虫的piRNA。此外，Piwi以及piRNA的表达仅限于雄性和雌性的生殖细胞，并且独立于其它多种小RNA途径中的蛋白，其中包括DCR-1。研究小组还发现，Piwi对于Tc3基因的沉默是必需的，但对于其它Tc/mariner DNA转位子则并不重要。与野生型相比，Piwi变异型线虫的生殖细胞中Tc3去除率增加了至少100倍。科学家证实Piwi在Tc3沉默中起到内生siRNA途径上游的作用。因此以上结果显示，在piRNA和siRNA功能之间存在联系。

原始出处：

Molecular Cell，Vol 31, 67-78, 11 July 2008，Pedro J. Batista, Craig C. Mello

PRG-1 and 21U-RNAs Interact to Form the piRNA Complex Required for Fertility in C. elegans

Pedro J. Batista,¹,⁵,¹⁰ J. Graham Ruby,²,³,⁶,¹⁰ Julie M. Claycomb,¹ Rosaria Chiang,²,³,⁶ Noah Fahlgren,⁷,⁸ Kristin D. Kasschau,⁷,⁸ Daniel A. Chaves,¹ Weifeng Gu,¹ Jessica J. Vasale,¹ Shenghua Duan,¹ Darryl Conte Jr.,¹ Shujun Luo,⁹ Gary P. Schroth,⁹ James C. Carrington,⁷,⁸ David P. Bartel,²,³,⁶, and Craig C. Mello¹,⁴,

¹ Program in Molecular Medicine, University of Massachusetts Medical School, Worcester, MA 01605, USA
² Howard Hughes Medical Institute, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA
³ Department of Biology, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA
⁴ Howard Hughes Medical Institute, Worcester, MA 01605, USA
⁵ Gulbenkian PhD Programme in Biomedicine, Rua da Quinta Grande, 6, 2780-156, Oeiras, Portugal
⁶ Whitehead Institute for Biomedical Research, 9 Cambridge Center, Cambridge, MA 02142, USA
⁷ Center for Gene Research and Biotechnology, Oregon State University, Corvallis, OR 97331, USA

⁸ Department of Botany and Plant Pathology, Oregon State University, Corvallis, OR 97331, USA
⁹ Illumina, Inc., Hayward, CA 94545, USA

Summary

Molecular Cell，Vol 31, 79-90, 11 July 2008，Partha P. Das, Eric A. Miska

Piwi and piRNAs Act Upstream of an Endogenous siRNA Pathway to Suppress Tc3 Transposon Mobility in the Caenorhabditis elegans Germline

Partha P. Das,¹,²,³ Marloes P. Bagijn,¹,⁴ Leonard D. Goldstein,⁴,⁵,⁷ Julie R. Woolford,¹,² Nicolas J. Lehrbach,¹,² Alexandra Sapetschnig,¹,² Heeran R. Buhecha,¹,² Michael J. Gilchrist,¹ Kevin L. Howe,⁵ Rory Stark,⁵ Nik Matthews,⁵ Eugene Berezikov,⁶ René F. Ketting,⁶ Simon Tavaré,⁴,⁵,⁷ and Eric A. Miska¹,²,

¹ Wellcome Trust Cancer Research UK Gurdon Institute, University of Cambridge, The Henry Wellcome Building of Cancer and Developmental Biology, Tennis Court Road, Cambridge CB2 1QN, UK
² Department of Biochemistry, University of Cambridge, Tennis Court Road, Cambridge CB2 1GA, UK
³ PhD Program, Faculty of Biology, GZMB, Georg-August-Universität Göttingen, Justus-von-Liebig-Weg 11, 37077 Göttingen, Germany
⁴ Department of Oncology, University of Cambridge, Hills Road, Cambridge CB2 2XZ, UK
⁵ Cancer Research UK, Cambridge Research Institute, Li Ka-Shing Centre, Robinson Way, Cambridge CB2 0RE, UK
⁶ Hubrecht Institute, Uppsalalaan 8, 3584 CT, Utrecht, The Netherlands
⁷ Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, University of Cambridge, Centre for Mathematical Sciences, Wilberforce Road, Cambridge CB3 0WA, UK

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