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科研进展

 

生命中心PI戚益军研究组在《植物细胞》期刊(The Plant Cell)发表论文报道拟南芥MINIYOIYO)和QUATRE-QUART 2QQT2)在RNA聚合酶Pol II, Pol IVPol V的组装过程中的重要作用

 

2018121日,生命中心PI戚益军研究组在《The Plant Cell》杂志在线发表题为《拟南芥MINIYOQUATRE-QUART 2RNA聚合酶Pol II, Pol IVPol V的组装中的作用》(A Role for MINIYO and QUATRE-QUART 2 in the Assembly of RNA Polymerases II, IV and V in Arabidopsis)的研究论文,报道了拟南芥IYOQQT2在RNA聚合酶Pol II, Pol IVPol V组装中的作用机制。

DNA甲基化是一种重要的表观遗传学修饰。在植物中,DNA甲基化发生于CGCHGCHH序列。DNA甲基化在这些序列的建立都依赖于一条RNA介导的DNA甲基化(RNA-directed DNA methylationRdDM)途径。RNA聚合酶Pol IVPol VRdDM途径中分别负责产生小干扰RNAsmall interfering RNAssiRNAs)和长非编码RNALong Intergenic Noncoding RNAs IGN RNAs)。siRNAAGO4结合并与IGN RNA互补配对,招募甲基转移酶DRM2Domain Rearranged Methyltransferase 2)至靶标位点建立DNA甲基化。Pol IVPol VPol II进化而来,Pol IVPol V的亚基数目及构成与Pol II类似。人和酵母中Pol II的组装起始于RPB3/RPB11二聚体的形成,RPB10 and RPB12结合RPB3/RPB11二聚体形成RPB3组件,之后RPB2RPB1组件形成,这三个组件在细胞质中结合形成全酶,最后被运入细胞核。植物中Pol II, Pol IVPol V的组装机制尚不清楚

戚益军课题组通过正向遗传学筛选,获得了IYOQQT2NUCLEAR RNA POLYMERASE B11/D11/E11(NRPB/D/E11)的突变体。在这三个突变体中,siRNAIGN RNADNA甲基化水平均有显著下降。通过免疫共沉淀和定量质谱实验发现,在iyoqqt2突变体中,Pol V不能有效组装。进一步研究发现,IYOQQT2NRPE3组件互作并在NRPE3组件形成之后发挥功能,它们很可能起到连接NRPE3NRPE2组件的作用。该研究还发现IYOQQT2直接结合,并在与NRPE3组件互作时相互依赖对方。最后,该研究发现IYOQQT2Pol IIPol IV的组装中也起重要作用。该研究首次报道了两个参与植物RNA聚合酶Pol II, Pol IVPol V组装的新因子,并揭示了Pol II, Pol IVPol V的组装机制。

清华大学生命科学学院博士李瑶曦、袁宇翔和博士后方晓峰为本文共同第一作者,戚益军为通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金委和生命科学联合中心资助。

 

文章链接:

http://www.plantcell.org/content/early/2018/01/18/tpc.17.00380




 




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