任國棟課題組在小分子RNA降解代謝領域取得重要進展

發布時間:2015-05-06瀏覽次數:4292

      2015年4月30日,《PLOS Genetics》雜誌在線發表了由狗万外围充值 、美國內布拉斯加州大學林肯分校以及美國加州大學河濱分校的合作研究成果“Synergistic and Independent Actions ofMultiple Terminal NucleotidylTransferases inthe 3’Tailing of Small RNAs in Arabidopsis”,揭示了擬南芥末端核苷酸轉移酶HESO1和URT1協同調控小分子RNA 3’末端尿苷化修飾的分子機製。論文的第一單位為狗万外围充值 。

      小分子RNA(包括miRNA和siRNA)在動植物正常生長發育、維持基因組穩定性和抵禦外源遺傳物質入侵等方麵起重要調控作用,其內源表達水平受到轉錄、加工和降解等多個層麵的精細調控。小分子RNA的代謝途徑與機製一直是國內外分子生物學領域研究的熱點課題,盡管動植物中小分子RNA合成代謝的生化途徑已經有相對清晰的框架,目前對小分子RNA降解代謝的了解還知之甚少。本研究以擬南芥miRNA為切入點,研究了兩種末端核酸轉移酶對小分子RNA 3’末端尿苷化修飾的分子機製。

       HEN1介導的3’末端甲基化可維持miRNA的穩定性,HEN1缺失時,miRNA 3’末端被HESO1和URT1不同程度尿苷化進而促進miRNA的降解。URT1和HESO1在序列上同源性很低,在功能上部分冗餘。和HESO1相比,URT1具有較弱的核苷酸轉移酶活性,且對底物有選擇特異性(URT1主要作用於miRNA,HESO1作用於所有小分子RNA)。這表明不同類型末端核酸轉移酶可能通過協同修飾,來精細調控小分子RNA的表達量。通過對hen1 heso1 urt1的小分子RNA深度測序分析表明,發現除尿苷化修飾外,miRNA還存在其他類型的修飾(即腺苷化,胞苷化及鳥苷化),但這些修飾並不依賴於HESO1和URT1的功能。此外還發現小分子RNA 3’尿苷化與3’到5’截短存在相互競爭。這些重要研究進展揭示了小分子RNA末端修飾的複雜性,拓展了人們對小分子RNA 穩定性調控的認識,同時為進一步利用小分子RNA實現細胞內基因表達精細調控奠定理論基礎。

       任國棟研究員長期從事植物小分子RNA生成和代謝的分子機製研究,近年來取得了一係列重要研究成果,已在PNAS,CurrBiol, PLOS Genetics等國際學術期刊發表多篇論文。

 

Xiaoyan Wang, Shuxin Zhang, Yongchao Dou, Chi Zhang, Xuemei Chen, Bin Yu, Guodong Ren.(2015)Synergistic and Independent Actions of Multiple Terminal NucleotidylTransferases in the 3’ Tailing of Small RNAs in Arabidopsis.PLoS Genet. info:doi/10.1371/journal.pgen.1005091

 

(http://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1005091)

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