東北地理所發(fā)現(xiàn)T-DNA插入突變基因調(diào)控新機(jī)制
T-DNA插入突變是研究植物基因功能的最有效手段之一，已被廣泛地應(yīng)用在擬南芥、水稻等模式植物的研究工作中。目前普遍認(rèn)為，T-DNA插入導(dǎo)致基因功能的缺失是由于被插入基因轉(zhuǎn)錄的提前終止或剪接異常導(dǎo)致。研究組成員首次發(fā)現(xiàn)RNA結(jié)合蛋白FPA突變后，可以抑制T-DNA插入引起的基因功能缺失，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于深入理解T-DNA插入突變機(jī)制具有重要的理論價(jià)值。
本項(xiàng)研究證實(shí)，FPA（SPZ2）基因發(fā)生突變后，可以削弱由于T-DNA插入引起的ZOU基因在zou-4突變背景下的轉(zhuǎn)錄提前終止，部分恢復(fù)內(nèi)含子的正常剪接以清除T-DNA插入引起的轉(zhuǎn)錄異常。該發(fā)現(xiàn)不僅首次揭示了一類T-DNA插入突變恢復(fù)的新機(jī)制，而且證明RNA結(jié)合蛋白能夠以可變加尾的方式影響T-DNA插入引起的轉(zhuǎn)錄終止過(guò)程，對(duì)于深入理解植物RNA結(jié)合蛋白在植物基因表達(dá)調(diào)控中的功能具有重要意義。
圖．SPZ2/FPA基因突變導(dǎo)致T-DNA通讀并恢復(fù)zou-4突變體中ZOU基因表達(dá)
A．ZOU基因的表達(dá)在spz2 zou-4雙突變體中得到部分恢復(fù)；B．SPZ2/FPA基因突變抑制了zou-4突變體中轉(zhuǎn)錄提前終止并部分恢復(fù)ZOU基因的正常轉(zhuǎn)錄。
本研究成果于2016年5月10日在Plant Molecular Biology雜志上在線發(fā)表，東北地理所大豆分子設(shè)計(jì)育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的合作培養(yǎng)博士生張耀華和李新為論文共同第一作者，楊素欣研究員和馮獻(xiàn)忠研究員為論文通訊作者。本研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。
論文信息：Yaohua Zhang, Xin Li, Justin Goodrich, Chunxia Wu, Haichao Wei, Suxin Yang, Xianzhong Feng (2016) Reduced function of the RNA-binding protein FPA rescues a T-DNA insertion mutant in the Arabidopsis ZHOUPI gene by promoting transcriptional read-through. Plant Mol Biol: DOI 10.1007/s11103-016-0487-2.
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