十多年来piRNA通路一直是生物学研究的热点领域,但人们对piRNA的形成机制依然不太了解。2015年,冷泉港实验室等处的研究人员鉴别出Piwi系统利用一种蛋白质将细胞的基因沉默机器引导到了基因组中的正确位点,使得它能够让转座子失活,且不会干扰生物体自身的基因。

  Piwi系统面对的挑战是要找出这些看起来很像生物体自身基因的序列标记它们,使得细胞能够利用按需要关闭自身基因的相同机器来识别出它们。称作为piRNA的小RNA分子被认为在RNA拷贝出现时负责找到转座子,但接下来的步骤却无法解释,这项研究找到这一转座子特异性信号通路与细胞普遍抑制机器之间的联系。

  此外,近期这一研究组还发现了一种叫做“Trimmer”酶,参与生成了保护生殖细胞基因组免遭不必要遗传重写的一类小RNA。

  “跳跃基因”(又称转座子)是可以在基因组中四处移动的DNA小片段。它们可以破坏宿主基因,与癌症和其他一些疾病有关联。因此,生物体需要控制它们,尤其是在生成动物精子和卵子的生殖细胞中,以确保后代基因组的完整性。这项任务是由生殖细胞中一类叫做piRNAs(PIWI-interacting RNA)的小RNA分子来完成。piRNA的长度约为24-30个核苷酸(nt),其抑制了跳跃基因表达。人们认为piRNAs是通过修剪较长的前体:pre-piRNAs的一端至最终的长度而变成熟的。但却一直都不清楚负责这一修剪过程的酶。