piRNA是新近在動物生殖系細胞中發現的一類與PIWI家族蛋白相互作用的小分子非編碼RNA,在哺乳動物的精子發生過程先后出現兩次表達高峰,分別被稱為前粗線期piRNA與粗線期piRNA。學者對在早期生精細胞中表達的前粗線期piRNA的作用已有所了解,而在減數分裂前后大量表達的粗線期piRNA的功能還鮮為人知;粗線期piRNA的功能機制是領域當前普遍關注的前沿熱點。
劉默芳研究團隊發現,在小鼠延長形精子細胞中,粗線期piRNA與其結合蛋白MIWI、脫腺苷酸酶CAF1組成pi-RISC復合物,通過堿基不完全配對方式識別靶mRNA 3非翻譯區(3¢UTR)的序列元件、誘導靶mRNA脫腺苷酸及降解;依賴于piRNA百萬級數量的不同序列,pi-RISC介導了精子細胞發育后期數千不同mRNA的降解。這一研究工作不僅提供了精子形成后期mRNA大規模降解的分子機制,同時揭示了粗線期piRNA在精子發育中的重要功能,并證明piRNA除了沉默轉座子外,還參與調控編碼基因 。