5月6日，記者從南方科技大學(xué)獲悉，南方科技大學(xué)生物系教授郭紅衛(wèi)課題組在植物小RNA領(lǐng)域取得一項(xiàng)突破性研究成果，4月29日在《自然》(Nature)雜志發(fā)表，該論文通過在特定突變體中鑒定到大量植物內(nèi)源22nt siRNA，揭示了擬南芥22nt小RNA介導(dǎo)翻譯抑制與脅迫適應(yīng)性的重要生物學(xué)功能。
RNA是生命遺傳信息傳遞的核心載質(zhì)，遺傳信息從DNA到RNA到蛋白質(zhì)構(gòu)成了分子生物學(xué)的中心法則。RNA的種類和形式極為多樣，新型肺炎冠狀病毒(COVID-19)就是一種RNA病毒。RNA干擾是生物免疫病毒入侵的重要機(jī)制，RNA干擾通過長(zhǎng)度為20-24個(gè)核苷酸單位(nucleotide, nt)的小RNA來調(diào)控靶基因RNA。小RNA，包括miRNA (microRNA)和siRNA (small interfering RNA)，對(duì)于動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育和抗性至關(guān)重要。模式植物擬南芥基因組一共編碼四個(gè)DCL蛋白(DCL1-4)，其中，關(guān)于DCL2切割后產(chǎn)生的22nt siRNA學(xué)界知之甚少，尤其植物內(nèi)源產(chǎn)生的22nt siRNA的種類、功能及作用機(jī)制尚不清楚。
郭紅衛(wèi)課題組此次在Nature上發(fā)表的研究結(jié)果，通過探索22nt siRNA的生物學(xué)功能和作用機(jī)理，揭示了植物中22nt siRNA可以在特定的RNA降解缺失情況下產(chǎn)生并大量擴(kuò)增，并通過抑制靶標(biāo)mRNA的翻譯這一新機(jī)制發(fā)揮重要生物學(xué)功能。此前，該課題組已在Science雜志上發(fā)表了在細(xì)胞質(zhì)雙向RNA降解缺失時(shí)大量21nt siRNA產(chǎn)生并剪切mRNA的重要工作。至此，郭紅衛(wèi)課題組系統(tǒng)建立了植物特定長(zhǎng)度的內(nèi)源siRNA 的產(chǎn)生、作用機(jī)制以及生物學(xué)功能的模型，在RNA降解和RNA干擾關(guān)聯(lián)機(jī)制這一重要的前沿研究領(lǐng)域建立了國際領(lǐng)先的地位和優(yōu)勢(shì)。
該工作得到了國家自然科學(xué)基金、科技部國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、廣東省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)基金和深圳市科創(chuàng)委基金的大力支持。(記者 劉傳書)
關(guān)鍵詞： 植物小RNA
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