植物抗病和抗逆反应中的RNA沉默关键基因作用机制研究

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基本信息

  • 批准号：
    30900102
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    18.0万
  • 负责人：
    周锋
  • 依托单位：
    北京大学
  • 学科分类：
    C0206.植物激素与生长调节物质
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

RNA沉默普遍存在于线虫、真菌、动物和植物等真核生物体内，是一种在RNA水平调节基因表达的调控方式。植物体内的RNA沉默系统的发生主要由DCL、RDRP和AGO等基因完成，在植物应对病毒、细菌等外源遗传物质入侵和抵抗高盐、高温等各种非生物胁迫反应过程中都具有重要意义。但对这些基因以及RNA沉默机制本身如何参与植物抗病和抗逆机制方面尚未有深入研究。本研究拟在各种DCL、RDRP和AGO单突变体的基础上，通过遗传杂交和转基因技术获得各种双突变和多突变拟南芥株系，通过对植物进行不同的生物和非生物胁迫处理，检测植物抗性的变化，研究各种关键基因和RNA沉默在植物对抗生物和非生物胁迫中的作用方式。并通过转基因过量表达和对关键miRNA作用机制的分析研究这些机制内部的各种反馈调节，由此获得植物在应对各种生物和非生物胁迫过程中的重要信息，为农业生产的健康发展提供一定依据。

结项摘要

作为一种重要的基因表达调控机制，RNA沉默参与调控机体的各种生命活动。本课题对RNA沉默在抗生物胁迫和非生物胁迫中的作用研究发现：1）AGO2特异结合各种miRNA*，其中miR393b*在生物胁迫过程中特异的被诱导，通过对靶标基因Memb12的下调增加PR1蛋白在细胞间隙的积累，增强植物的抗性；2）非生物胁迫发生过程中，miR403被特异下调，进而上调AGO2和AGO3的积累，增强植物的抗逆反应；3）在抗生物胁迫和非生物胁迫发生过程中，nat-siRNA会被特异诱导，经DCL1或者DCL3剪切产生，部分通过RDR的复制扩增，根据长度和其它特征结合到AGO2，AGO1或者AGO4中，调控cis-NAT转录子的积累，增强机体的抗生物或者非生物胁迫的抵抗。

项目成果

期刊论文数量（1）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Genome-wide analysis of plant nat-siRNAs reveals insights into their distribution, biogenesis and function.
植物 nat-siRNA 的全基因组分析揭示了对其分布、生物发生和功能的见解
  • DOI：
    10.1186/gb-2012-13-3-r20
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Genome biology
  • 影响因子：
    12.3
  • 作者：
    Zhang X;Xia J;Lii YE;Barrera-Figueroa BE;Zhou X;Gao S;Lu L;Niu D;Chen Z;Leung C;Wong T;Zhang H;Guo J;Li Y;Liu R;Liang W;Zhu JK;Zhang W;Jin H
  • 通讯作者：
    Jin H

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其他文献

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  • 通讯作者：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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