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微生物所郭惠珊课题组在miRNA调控植物生长素信号途径研究取得新进展
发表日期: 2015-04-29 来源:
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  microRNAmiRNA)是一类广泛存在于生物体的21nt24nt的短的非编码RNA,通过碱基互补配对的方式介导其靶标mRNA的剪切或者抑制其翻译。在植物中,miRNA主要通过剪切靶标mRNA调控生长发育以及抗病抗逆作用。植物生长素(auxin)信号途径在植物生长发育过程中具有重要的调控作用。通常情况下,AUXIN/INDOLE ACETIC ACID (Aux/IAA)蛋白与转录因子结合,抑制auxin信号途径。当细胞产生或外施auxin时,Aux/IAA蛋白被泛素化降解而启动auxin信号途径。miRNA调控植物auxin的受体和多个转录因子,但是在植物auxin途径中,miRNA以及mRNA之间的调控网络还远没被完全诠释。 

  利用生物信息学、分子生物学以及遗传学手段,微生物所郭惠珊课题组在模式植物拟南芥中发现一个低水平表达的miRNAmiR847)受auxin诱导; miR847靶向并剪切下调Aux/IAA抑制蛋白IAA28mRNA。高表达miR847的转基因拟南芥的根和叶片都表现出典型的auxin诱导特征,如:侧根和叶片数目增多,叶面积增大,以及叶边缘呈现锯齿状等;与敲除IAA28的突变体iaa28表型相似。进一步研究发现,miR847IAA28具有相同的表达模式,共定位于侧根起始位点,顶端分生组织,以及叶缘等分裂能力较强的组织;同时,miR847转基因植物和iaa28中细胞周期相关基因表达水平提高,从而增强叶齿细胞的分裂能力,延长拟南芥后期叶片的生长及锯齿形状的产生;这些结果证明了miR847负调控IAA28 mRNA而激活生长素信号途径。她们的研究揭示了植物以IAA28蛋白的泛素化降解结合miR847/IAA28 mRNA调控模块实现auxin信号途径的快速去抑制化。 

  该项研究成果发表于植物科学领域国际重要期刊The Plant Cell。郭惠珊课题组的博士研究生汪晶晶为论文的第一作者,郭惠珊研究员为通讯作者。研究得到国家自然科学基金重点项目和科技部项目“973”的资助。 

  

 

  图:过表达miR847转基因拟南芥(miR847-ox)和IAA28敲除突变体(iaa28-ko)表型相似 

  (新闻来源于中国科学院微生物研究所网站)

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