2019年11月25日分子细胞科学卓越创新中心“青年学者”论坛第十七期在新生化大楼312报告厅举行。“青年学者”论坛由生化与细胞所细胞生物学重点实验室、分子生物学重点实验室及研究生会共同主办。本期活动邀请报告人的是来自中国科学院生物化学与细胞生物学研究所刘默芳老师组的戴鹏博士。

  报告中，戴鹏博士向大家介绍了他们发表在CELL上的研究成果“A Translation-Activating Function of MIWI/piRNA during Mouse Spermiogenesis”，讲述了他们发现MIWI/piRNA在小鼠精子形成过程中有激活翻译作用的过程。

  首先，戴鹏博士介绍了Argonaute蛋白是一种小RNA功能的执行者，siRNA介导转录后基因沉默，microRNA则介导mRNA的沉默以及抑制转录发生。同时介绍了Argonaute蛋白的结构域分布和该蛋白的晶体结构，其PAZ和MID结构域负责与RNA结合，PIWI结构域为Argonaute蛋白的活性位点，研究发现，PIWI家族是种系发展所必需的，果蝇卵子发生过程中的生殖干细胞自我更新分裂离不开PIWI，同样，在小鼠体内，其PIWI同源物MIWI的突变使小鼠睾丸中的生殖细胞谱系大量消耗。

  接着戴鹏博士又介绍了piRNA，即一种与PIWI相互作用的RNA，piRNA是在动物生殖细胞中特异存在的非编码RNA，由24-32个核苷酸组成，其3’端有一个甲基化修饰，这是一种不依赖Dicer的机制。2011年的研究发现，PIWI/piRNA对小鼠精子细胞发生具有关键作用，那么PIWI/piRNA在精子细胞发生过程中究竟起到什么作用，这是戴鹏博士接下来会讲述的内容。

  戴鹏博士向我们介绍了自己的研究思路和工作成果，首先，他们发现MIWI可以同时和小鼠精子的piRNA以mRNA结合，接着又发现MIWI和piRNA介导小鼠睾丸中mRNA的断裂，同时piRNA介导减数分裂的转录产物切割可以调节精子的形成，逆转录转座子和假基因也通过piRNA途径调控mRNA和lncRNA。接着他们又发现MIWI对piRNA介导的mRNA翻译过程至关重要，然后通过酵母双杂交发现elF3f与MIWI存在相互作用，由此提出了一个初步的由MIWI/piRNA和elF3f组成的促进翻译复合物。随后，他们又通过免疫共沉淀发现HuR结合elF4G以促进MIWI和PABPC1的相互作用，进一步提出了一个由MIWI/piRNA、HuR、 elF4G、 PABPC1和elF3f组成的复合物，该复合体可以促进并稳定“闭环”结构的形成。

  在这项最新的MIWI/piRNA相关研究工作中，刘默芳研究组进一步揭示MIWI/piRNA异常会造成小鼠精细胞顶体发生异常从而导致不育的分子机制，为精子细胞发生过程的相关研究提供了新思路。

  报告中戴鹏博士与大家分享了自己在科研道路上的心路历程，讲述自己从科研起步阶段逐渐成长的经历，给同学们提出了很多宝贵的建议。在场的同学们认真聆听了报告，并踊跃讨论积极提问，戴鹏博士也一一进行了解答。

  讲座之后，戴鹏博士向研究所的师生以及合作单位，表达了自己的谢意，同时盛情欢迎大家与他进行交流科研，也祝福大家能顺利完成学业。分子细胞科学卓越创新中心 “青年学者”论坛第十七期活动至此圆满结束！