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上海生命科学研究院在植物细胞核结构和功能研究方面取得进展

发布时间: 2017-03-17 13:57     来源: 上海生命科学研究院

3月8日,PLoS Genetics 杂志在线发表了中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所方玉达研究组题为Depletion of Arabidopsis SC35 and SC35-like serine/arginine-rich proteins affects the transcription and splicing of a subset of genes 的研究论文,文章揭示了拟南芥核小斑中SC35及其类似蛋白(SCL蛋白)通过调控部分基因的转录和剪接从而影响植物生长发育的分子细胞生物学机制。

SR蛋白是生物体内富含有丝氨酸/精氨酸(serine/arginine-rich)的一类非常保守的蛋白家族。在RNA剪接体的组装和选择性剪接的调控过程中具有重要的作用。绝大多数SR蛋白是生存的必需因子,通过其RS结构域和特有的其他结构域,实现与前体mRNA的特异性序列或其他剪接因子的相互作用,协同完成剪接位点的正确选择或促进剪接体的形成。动物中关于SR蛋白的研究有很多,但是由于功能的冗余性,植物中对SR蛋白的研究比较少。

方玉达研究组发现拟南芥中SC35/SCL蛋白的五突变体sc35-scl表现出叶片锯齿,晚花,根变短以及果荚排列异常等多种表型异常。研究表明SC35/SCL蛋白定位于细胞核小斑(nuclear speckles)中并与U1 snRNP(U1-70K)和U2 snRNP(U2AF65a)相互作用。进一步分析表明SC35/SCL蛋白能偏好识别一段含有AGAAGA的RNA序列并参与了前体mRNA(pre-mRNA)的剪接过程。针对sc35-scl晚花表型的综合研究发现SC35/SCL不仅抑制了开花关键基因FLC基因的第一个内含子的剪接,而且也影响FLC基因的转录过程。这些结果说明拟南芥中SC35/SCL蛋白通过调节植物体内前体mRNA的转录和剪接加工从而维持植物体内基因的正常表达从而调控植物的生长发育过程。

博士生闫青青为第一作者。项目得到了国家自然科学基金的资助。

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