LSM1/PAT1介导mRNA降解与基因沉默底物识别的机理研究

批准号:
31900459
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
15.0 万元
负责人:
谭慧娟
依托单位:
学科分类:
C0602.基因表达及非编码序列调控
结题年份:
2021
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
真核生物中,mRNA降解和基因沉默是调控RNA稳态的重要途径,在植物的生长发育中发挥重要作用。本课题组前期研究发现,细胞质双向mRNA降解途径通过及时清除缺陷形式的RNA底物,防止其进入RDR6和SGS3介导的转录后水平基因沉默(PTGS),保证内源基因正常表达。然而,当mRNA降解途径发生异常后,缺陷形式的mRNA选择性进入PTGS途径的机制尚不清楚。申请人前期通过酵母双杂交筛选和蛋白互作验证发现,参与细胞质mRNA降解的因子LSM1和PAT1与PTGS途径核心组分RDR6/SGS3在体内外均相互作用。通过小RNA测序等手段初步发现,LSM1和PAT1可能影响RDR6/SGS3的活性。此外,本项目还发现LSM1与细胞质双向mRNA降解途径在生化和遗传上也相互作用。因此,本项目拟进一步探究LSM1和PAT1在介导mRNA降解与基因沉默途径底物识别中的具体作用及其作用机理。
英文摘要
In eukaryotes, mRNA degradation and gene silencing are important ways to regulate RNA homeostasis and play an essential role in plant growth and development. Our previous study found that cytoplasmic bidirectional mRNA degradation could prevent the defective form of RNA substrates from entering the post-transcriptional level gene silencing (PTGS) mediated by RDR6 and SGS3 and ensure the normal expression of endogenous genes by timely removing the aberrant RNA substrates. However, when mRNA degradation is abnormal, the mechanism of the defective form of mRNA selectively entering the PTGS pathway is still unclear. Previously, we found that the factors involved in cytoplasmic mRNA degradation, LSM1 and PAT1, interact with the core component, RDR6/SGS3, in the PTGS pathway in vivo and in vitro through yeast two-hybrid screening and protein-protein interaction experiment. Through small RNA sequencing and other assays, it was preliminarily found that LSM1 and PAT1 may affect the activity of RDR6/SGS3. In addition, we also identified biochemical and genetic interactions between LSM1 and the cytoplasmic bidirectional mRNA degradation. Therefore, this project intends to further explore the specific role and mechanism of LSM1 and PAT1 in mediating substrate recognition in mRNA degradation and gene silencing pathway
本研究发现mRNA decay途径中的关键因子LSM1和PAT1除了参与异常mRNA的降解还与PTGS途径中的核心成分RDR6/SGS3存在相互作用,调控小RNA的生成,其中LSM1促进小RNA的产生,而PAT1抑制小RNA的生成。进一步的研究发现SGS3在体内外均可发生液液相分离的现象,SGS3相分离的能力对于小RNA的生成是必须的,SGS3-condensates能招募RDR6和底物RNA,并且底物RNA,尤其是单链的RNA很显著地促进SGS3-condensates的招募,使得此body成为小RNA产生的场所。LSM1和PAT1与SGS3互作影响SGS3形成body的能力,LSM1促进SGS3-condensates的形成,PAT1则减少SGS3-condensates的数目。这些发现揭示了小RNA合成的重要机理,SGS3通过液液相分离组织siRNA-body形成,把小RNA产生的成分招募一起,快速有效地产生小RNA。同时也提示了mRNA降解和基因沉默底物选择的可能机制,正常情况下LSM1结合poly-A短的RNA优先进入mRNA降解的途径,而当降解途径功能缺失时,LSM1结合poly-A短的RNA则会进入siRNA-body。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1042/ebc20200006
发表时间:2020-09
期刊:Essays in biochemistry
影响因子:6.4
作者:Huijuan Tan;Bosheng Li;Hongwei Guo
通讯作者:Huijuan Tan;Bosheng Li;Hongwei Guo
国内基金
海外基金
