相关piRNAs在东亚三角涡虫损伤再生过程中的功能研究

All belong to noncoding RNAs, lesser is known about piRNAs compared to miRNAs. As an important composition of epigentics, piRNAs may function to regulate the development of male embryonic germ line,maintenance of stem cells pluripotency ，chromatin assembly in the soma and carcinogenesis crucially, suggesting that further study of piRNAs will be necessary for uncovering its complicated biological functions. we have found millions of piRNAs and thousands of differential expressed piRNAs in Dugesia japonica，which is famous for the powerful ability of regeneration. How do these piRNAs function and what kind of biological function they have? It is an attractive project for us to study.Based on that, we will verify 3 to 5 piRNAs correlated to planarian regeneration, and reveal these piRNAs expression patterns dynamically. We hope to find out at least 1 piRNAs participated in planarian regeneration and clarify its substantial function during planarian regeneration. The results will be useful and important for further understanding the roles of piRNAs in regulating planarian regeneration.

piRNA是一类新的非编码小RNA，长度大多在25-31nt之间，主要来源于不能表达的基因组区域，首次于2006年7月在Nature和Science同时报道。本项目在获得了东亚三角涡虫小RNA组基础上，又通过生物信息学方法分析预测出了上万条piRNA，其中在三角涡虫再生过程中表达有显著差异的piRNA上千条，这些piRNA在三角涡虫中是否真实存在以及这些差异表达的piRNA在三角涡虫再生过程中究竟起什么作用，需要我们进一步研究。基于此，本课题将对这些piRNA的信息进一步发掘优化，选择出最具代表性的piRNA 3到5条 ，通过Northern blot验证这些piRNA的真实性，对验证正确的piRNA动态分析其在三角涡虫再生过程中的时空表达分布信息，期望获得1到3条左右最具代表性的参与三角涡虫再生的piRNA，并对其参与再生调控的具体功能进行阐释，为深入了解piRNA的调控作用奠定基础。

本项目在委主任基金支持下，以我国盛产的三角涡虫为模型，通过深度测序技术分析了其piRNA表达谱，并对其再生3天的piRNA表达谱进行了分析。统计分析了表达差异的piRNA，并对相应挑选的差异piRNA通过piRNA网站（http://pirnabank.ibab.ac.in/）进行了生物信息学分析及同源性比对。选取其中几个表达差异明显的超过2倍以上且同源性较高的3条piRNA进行深入分析，通过qPCR方式确证了该3个piRNA确实存在于涡虫中，对此3条piRNA进行了不同再生表达过程中表达差异分析，确证了此3条piRNA在不同涡虫再生过程中具有差异表达特征，其表达主要分布于再生组织周围。对其中3条piRNA在涡虫再生1-7天时间内的表达情况进行了qPCR分析，发现其表达存在差异。