王秀玲课题组揭示pre-mRNA剪接调控植物开花和胚发育新机制
发布时间: 2019-02-25                 浏览次数: 498

近日,我院王秀玲课题组先后在《Plant Journal》和《New Phytologist》期刊上连续在线发表了题为“AtBUD13 affects pre-mRNA splicing and is essential for embryo development in Arabidopsis”和“AtU2AF65b functions in ABA-mediated flowering via regulating the pre-mRNA splicing of ABI5 and FLC in Arabidopsis”的研究论文,揭示了剪接因子AtBUD13通过影响基因的剪接调控胚的早期发育以及剪接辅助因子AtU2AF65b通过调节FLC和ABI5的剪接参与ABA调控的开花过程。

在真核生物中,Pre-mRNA的剪接过程主要由剪接复合体完成。剪接复合体是一个庞大的核糖核蛋白复合体,主要是由U1、U2、U4、U5、U6五个核心SnRNP以及大量的非SnRNP蛋白组成。pre-mRNA retention and splicing complex(RES)复合体是一个非SnRNP异源三聚体,在酵母、人和斑马鱼中相继被发现。RES复合体能通过直接与Pre-mRNA结合介导某些特定基因的剪接,但植物中该复合体还没有被鉴定。该研究首次鉴定了模式植物拟南芥中编码酵母RES复合体亚基BUD13的基因AtBUD13,并发现其在胚的早期发育过程中起重要作用。RNA-Seq结果显示该基因功能缺失导致包括52个胚发育相关基因在内的多个基因的pre-mRNA剪接模式异常,引起胚早期发育迟缓及细胞不正常分裂,最终导致胚和种子败育。(全文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/tpj.14268)

人的U2 auxiliary factor (U2AF) 是一个重要的U2辅助因子,包括U2AF65和U2AF35两个亚基,分别结合内含子的多聚嘧啶序列和3'剪接位点。拟南芥基因组编码U2AF65的两个同源基因AtU2AF65a和AtU2AF65b。AtU2AF65b在拟南芥茎尖高表达且受植物激素ABA的诱导,该基因的功能缺失突变导致了植株开花时间提前。研究发现AtU2AF65b参与开花关键基因FLC和ABA信号途径关键基因ABI5的剪接,而且这些剪接受ABA水平的调控。该研究揭示了一条ABA调控植物开花的新途径,即ABA通过影响剪接因子的表达来调控开花关键基因的剪接进而调控植物开花时间。(全文链接:https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.15756)

王秀玲实验室研究生熊峰为论文的第一作者。研究工作得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金和山东省“双一流”学科建设项目经费资助。



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