piRNA：生殖细胞的神秘

在我国上海市科学技术委员会的资金支持下（项目编号：22DZ2304300），澎湃新闻网与《世界科学》共同完成了对获得国家及上海市科技奖励成果的科学普及报道。本次报道的主题为2022年度上海市自然科学奖一等奖项目“RNA调控在精子发生及男性不育中的新功能机制研究”。该项目由我国著名科学家、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心刘默芳研究员领导完成。

刘默芳研究员自2006年起，在美国约翰·霍普金斯大学医学院毕业后，回到我国中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所王恩多课题组任副组长。她对RNA的研究已有多年经验，此时她希望能独自探索RNA领域的未知领域。恰好在这个时期，RNA领域取得了重要的突破，包括华人科学家林海帆在内的多个研究团队，在多种模式生物的生殖细胞中发现了全新的一类小RNA分子，被称为Piwi相互作用的RNA（piRNA）。

piRNA是一种在生物体内非常低调的分子，它主要存在于生殖细胞中，几乎不表达于其他体细胞；即使在生殖细胞中，piRNA也不会进一步合成蛋白质分子，仅以RNA分子的形式存在。然而，piRNA具有强大的多样性，如在小鼠的生殖细胞中，已发现超过一百万种不同序列的piRNA。

研究人员最初发现，许多piRNA序列都能匹配到一种名为转座子的DNA元件，进而抑制这些转座子序列的表达。转座子是一类能够在基因组不同序列间“跳跃”的分子，可能导致基因突变，因此被视为推动生物进化的动力之一。然而，对于生物个体来说，过