生殖细胞负责遗传信息的时代传递，那么基因组的完整性对于生殖细胞至关重要。而在真核生物精细胞中，有许多外来侵入的转座子、逆转座子等移动型遗传元件。这些自私的遗传元件在染色体不同位点间跳跃，造成基因突变和基因组损伤。在生殖细胞中，转座子的跳跃可能会导致不育。PiRNA/Piwi能够高效的阻止转座子等元件对基因组的损伤。研究发现，piRNA起源于反转座子、重复序列等区域，与Piwi蛋白形成piRNA/Piwi机器，沉默转座子、反转座子等。此外，piRNA还可以发挥类似于siRNA的功能，参与调控生殖细胞中编码基因的表达。
方法：
研究人员发现无精子症患者体内Piwi（Hiwi）生殖突变会阻止其泛素化和降解。为了了解其中的作用机制，研究人员构建了Piwi（Miwi）突变敲入小鼠模型，证明了这种遗传缺陷直接导致了男性不育症。具体来说，研究人员发现MIWI能以一种对立于Piwi作用RNA（piRNA）的方式，与组蛋白泛素连接酶RNF8结合，并在晚期精子细胞的细胞质中稳定螯合RNF8，从而导致精子异常，引起组蛋白滞留，形态异常和活性严重受损，而这可以通过RNF8-N阻断精子细胞中RNF8-MIWI的相互作用，逆转功能。
结果1：
研究人员筛查了413例临床无精、弱精症患者Piwi基因上控制Piwi蛋白泛素化修饰降解的关键元件D-box，发现有3例病人在此元件中存在杂合性基因突变，且发现此类突变可来源于基因自发突变，也可从母亲遗传获得。为鉴定此类突变是否是造成这些患者发生无精/少弱精的原因，研究人员将其中的一组突变条件型敲入小鼠Piwi基因，在小鼠模型中研究此类突变对精子发生的作用。他们发现， Piwi D-box杂合突变小鼠均出现雄性不育，精子表型也与患者一致。深入研究发现，Miwi D-box杂合突变小鼠精子发生阻滞在延长型精子细胞发育阶段，尽管能产生少量精子，但精子形态异常、细胞核结构疏松、无活力。
结果2：
机制研究揭示， PIWI蛋白具有将RNF8“扣留”于细胞核外的功能。正常小鼠体内PIWI蛋白会在精子发育后期被自然降解，RNF8进入细胞核内开启“组蛋白-鱼精蛋白转换”，帮助精子发育完成。而Piwi蛋白突变导致其在后期不能被正常代谢，大量RNF8因此被“扣留”在细胞核外，鱼精蛋白与组蛋白交换受阻，最终造成精子发育受阻。将RNF8-N端导入突变小鼠的精子细胞后，可有效阻断Piwi基因蛋白产物对RNF8的“扣留”，恢复精子的正常形态及游动能力，提示该策略对临床治疗此类无精、弱精症具有重要理论参考价值。