近日，植物學(xué)國(guó)際著名期刊Plant Physiology上發(fā)表了我院高宏波教授課題組的題為“ Secondary mutation-induced alternative splicing suppresses RNA splicing defect of the jing he sheng1 mutant ”的研究論文。
jhs1 (jing he sheng 1) 是高宏波教授課題組經(jīng)EMS誘變和篩選鑒定得到的突變體。JHS1在DNA復(fù)制和損傷修復(fù)、植物分生組織維持和個(gè)體發(fā)育等過程中具有非常重要的功能，有關(guān)研究成果于2016年發(fā)表在Plant Physiology上。之前課題組的研究表明jhs1突變體由于內(nèi)含子3’核心剪接信號(hào)發(fā)生突變誘導(dǎo)了內(nèi)含子的選擇性剪接，造成無義突變引起的mRNA降解和蛋白質(zhì)翻譯提前終止。
在最新的研究中，高宏波教授課題組進(jìn)一步通過EMS誘變jhs1突變體并篩選抑制子的方法來研究JHS1的作用機(jī)制以及有關(guān)內(nèi)含子3’剪接位點(diǎn)的選擇機(jī)制。課題組首先發(fā)現(xiàn)了3個(gè)jhs1基因內(nèi)抑制子。為了揭示基因內(nèi)發(fā)生的二次突變恢復(fù)jhs1突變表型的分子機(jī)制，課題組對(duì)抑制子的DNA和mRNA序列進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)基因內(nèi)的二次突變導(dǎo)致了jhs1突變基因的又一次選擇性剪接，并恢復(fù)了閱讀框，使蛋白質(zhì)可以翻譯完全，并增加了一小段。通過總結(jié)和分析擬南芥基因組中內(nèi)含子3’端剪接位點(diǎn)的序列及其規(guī)律，解析了這些突變影響內(nèi)含子3’端剪接位點(diǎn)選擇的原因。另外，插入的一小段氨基酸序列在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的非核心區(qū)，通過研究發(fā)現(xiàn)它對(duì)功能影響不大。
該項(xiàng)工作不僅從mRNA和蛋白質(zhì)水平上揭示了基因內(nèi)二次突變恢復(fù)jhs1突變表型的分子機(jī)制，還為研究?jī)?nèi)含子3’剪接位點(diǎn)的選擇提供了材料，更為前體mRNA剪接過程中內(nèi)含子3’剪接機(jī)制的研究提供了一種新的策略。
博士生李翼瓊和劉小敏講師為該論文的共同第一作者，高宏波教授為通訊作者。該工作得到了北京市自然科學(xué)基金和北京林業(yè)大學(xué)科技創(chuàng)新項(xiàng)目的資助。
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http://www.plantphysiol.org/content/182/4/2025.long
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