2022年9月9日《自然•通讯》（Nature Communications）杂志在线发表了我院张冬雷课题组和芝加哥大学Heng-Chi Lee课题组的合作文章《GLH/VASA helicases promote germ granule formation to ensure the fidelity of piRNA-mediated transcriptome surveillance》。该研究发现在秀丽隐杆线虫生殖系统中，高度保守的RNA解旋酶GLH/VASA的功能缺失，会影响包括PIWI蛋白在内的多种piRNA通路因子在细胞核周生殖颗粒中的富集。更有意思的现象是，在GLH/VASA功能缺失突变体中，很多在生殖细胞中高表达的内源基因被piRNA通路异常沉默，即piRNA在识别“自我”和“非我”基因时发生了紊乱。同时，在其他一些影响piRNA相关因子在生殖颗粒富集的突变体中，也观察到了相似的“自我”和“非我”基因识别紊乱的现象。该研究证明了piRNA通路因子在相分离无膜细胞器生殖颗粒中富集这一特殊的空间定位，决定了piRNA介导基因沉默功能的正常发挥。
真核生物基因组中存在大量转座元件（Transposable Elements，TE），在人类基因组中约60%的序列同转座元件相关，这些元件的活跃极大威胁了真核生物基因组的完整性。几乎存在于所有动物物种的PIWI-interacting RNA (piRNA) ，其典型功能即是序列特异性沉默转座元件（即“非我”基因），以维持基因组完整性。piRNA由基因组编码并在生殖系统中高表达，通过识别“自我”和“非我”基因，导致入侵宿主基因组的“非我”基因表达沉默，从而保护生殖细胞基因组。piRNA是真核生物中具有可遗传性和序列特异性的抗入侵核酸免疫记忆，其非常类似于原核生物 CRISPR-Cas 免疫机制这一特性引起了学者的广泛关注。piRNA通路同位于细胞核周的相分离无膜细胞器生殖颗粒密切相关，通路中的相关重要蛋白因子大部分富集于生殖颗粒，这些因子在生殖颗粒中的动态组装和解聚影响piRNA通路的基因沉默功能。
张冬雷教授为本文共同通讯作者，张冬雷课题组何涛为本文共同作者。本研究获得国家自然科学基金的资助。
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