NIBS何新建Cell子刊揭示基因沉默新机制

来自北京生命科学研究所（NIBS）的研究人员报告称，他们证实在拟南芥中剪接因子PRP31参与了转录水平上的基因沉默及胁迫反应。他们的研究发布在7月6日的《分子植物》（Molecular Plant）杂志上。

　　

生物通报道  来自北京生命科学研究所（NIBS）的研究人员报告称，他们证实在拟南芥中剪接因子PRP31参与了转录水平上的基因沉默及胁迫反应（延伸阅读：北大****Science揭示基因沉默新机制 ）。他们的研究发布在7月6日的《分子植物》（Molecular Plant）杂志上。

本文通讯作者是北京生命科学研究所何新建(Xin-Jian He)研究员，其研究方向为DNA甲基化和组蛋白修饰引起的染色质变化对于基因组稳定性、基因表达调控、基因组印记和转基因沉默具有重要作用。研究成果曾经多次发表在PLoS Genet、Plant Cell、Nucleic Acids Res、PNAS、EMBO J、Nature、Cell、Genes Dev等国际学术期刊。

DNA甲基化是从细菌到人类最普遍的一种表观遗传修饰方式。DNA甲基化修饰在基因表达、细胞分化以及系统发育中起着重要的调节作用。尽管当前众所周知，DNA甲基化与基因的转录失活，尤其是转基因的失活、转座子（TEs）的转移失活等多种表观遗传基因的失活存在着密切的关系，对于DNA甲基化非依赖性的转录水平基因沉默机制仍知之甚少。

免费索取Takara RNA提取产品的最新资料 
 
一些研究表明，RNA介导的DNA甲基化(RdDM)是DNA脱甲基酶缺陷的拟南芥ros1突变体中RD29A-LUC转基因沉默的必要条件。在ros1/ago4双突变体植株中，编码RdDM 核心元件的ARGONAUTE 4 (AGO4)基因丧失功能可部分解除RD29A-LUC沉默。以往何新建课题组采用正向遗传学筛查以ros1/ago4突变体为背景，鉴别出了RD29A-LUC转基因表达升高的突变体。发现了一个PRP31同源基因突变。PRP31编码了一个保守的前体mRNA（pre-mRNA）剪接因子，调控了真菌和动物中的U4/U6.U5 snRNP复合物形成。此外，他们还曾证实剪接因子ZOP1和STA1促成了转录水平上的基因沉默。

在这篇新文章中研究人员揭示，拟南芥PRP31与ZOP1、STA1和几个剪接相关蛋白结合在一起，表明这些剪接因子在物理及功能上有关联。他们证实拟南芥PRP31参与了转录水平的基因沉默。并且PRP31、STA1和ZOP1是发育和胁迫反应的必要条件。在低温胁迫下，PRP31不仅对前体mRNA剪接至关重要，也调控了低温反应基因表达。

这些研究结果表明，剪接机器在前体mRNA剪接、基因调控、转录后基因沉默和胁迫反应中发挥了多重功能。

（生物通：何嫱）

作者简介：

何新建博士

北京生命科学研究所研究员

教育经历
1997   南京师范大学生物系生物学学士学位
2000   南京农业大学农学系作物遗传育种学硕士学位
2004   中科院遗传与发育生物学研究所生化与分子生物学博士学位
 
工作经历
2010-present 北京生命科学研究所研究员
2006-2009    美国加州大学河滨分校植物科学系博士后
2004-2006    美国爱荷华大学生物系博士后

研究概述
我们将利用模式植物拟南芥为研究材料，通过利用遗传、分子和生化方法重点研究RNA指导的DNA甲基化和组蛋白修饰途径。我们将鉴定这个途径中的新组分，并研究它们在维持基因组稳定性，调控发育和转基因沉默机制中的重要功能。这将有助于我们深入理解植物体在发育和环境适应过程中表观遗传的动态调控机制。

生物通推荐原文摘要：

The Splicing Factor PRP31 Is Involved in Transcriptional Gene Silencing and Stress Response in Arabidopsis

Although DNA methylation is known to play an important role in the silencing of transposable elements (TEs) and introduced transgenes, the mechanisms that generate DNA methylation-independent transcriptional silencing are poorly understood. Previous studies suggest that RNA-directed DNA methylation (RdDM) is required for the silencing of the RD29A-LUC transgene in the Arabidopsis ros1 mutant background with defective DNA demethylase. Loss of function of ARGONAUTE 4 (AGO4) gene, which encodes a core RdDM component, partially released the silencing of RD29A-LUC in the ros1/ago4 double mutant plants……