擬南芥MicroRNA通路新因子的鑒定和作用機制研究.pdf

1、MicroRNA(miRNA)是一類大約21個核苷酸長的小RNA(small RNA，sRNA)，在很多生物學過程中起著重要的調節(jié)作用。miRNA的產生過程包括由PolⅡ轉錄出其前體(primary miRNA，pri-miRNA)和由Dicer-like1(DCL1)對pri-miRNA進行加工形成成熟的miRNA兩個過程。miRNA與ARGONAUTE1(AGO1)結合形成RNA沉默復合物(RNA-Induced Silencing

2、 Complex，RISC)，主要通過切割靶基因mRNA或抑制翻譯調節(jié)基因表達。
　　為了加深我們對miRNA通路機制的理解，我們利用一個高效表達可使擬南芥表皮毛成簇的人工miRNA的轉基因系，建立了針對miRNA通路的遺傳篩選體系。通過誘變篩選，我們得到了一些miRNA活性增強（enhanced miRNA activity，ema）或減弱（compromised miRNA activity，cma）的突變體。在本研究中，我們

3、鑒定和研究了cma33突變體。CMA33編碼一個核蛋白XCT(XAP5 CIRCADIANTIMEKEEPER)，XCT之前被發(fā)現(xiàn)調節(jié)植物的節(jié)律和乙烯反應。cma33/xct突變體中，miRNA以及另外兩類sRNAs，依賴于DCL3的heterochromatic siRNA(hc-siRNA)和依賴于DCL4的trans-acting siRNA(ta-siRNA)的積累都下降。進一步我們發(fā)現(xiàn)cma33/xct突變引起了DCL1、DC

4、L3和DCL4表達量的下降。與此相一致，cma33/xct突變體中PolⅡ在這三個DCL基因上的結合減少，這意味著XCT通過調控DCL1、DCL3和DCL4的轉錄調節(jié)sRNA的生成。
　　我們之前報道的EMA1編碼一個importinβ家族蛋白，可以負調節(jié)miRNA進入AGO1的過程。在本研究中，我們進一步以ema1突變體為材料，進行了ema1的抑制子篩選(suppressor of ema1，soe)，以更敏感地獲得調節(jié)miRN

5、A產生和活性的新因子。我們分析了其中兩個突變體:soe1和soe2。SOE1和SOE2分別編碼了ELP2和ELP5，它們是高度保守的Elongator復合物的兩個亞基。我們發(fā)現(xiàn)，在soe1和soe2突變體中，PolⅡ在編碼miRNA基因上的結合量下降，部分pri-miRNA的積累下降，說明Elongator可以促進MIR的轉錄。此外，Elongator與負責pri-miRNA加工的Dicing復合物相互作用，而且Elongator的缺失