Small RNA with big effects: unique roles of 22-nt siRNA in plants(求真讲坛第23期)
发布时间 :2021-10-25  阅读次数 :2678

主讲人:郭红卫

南方科技大学生命科学学院 讲席教授

南科大-北大植物与食品研究所所长

教育部“长江学者”特聘教授

国家杰出青年基金获得者

 

时  间:2021年10月29日10:00-11:30

地  点:上海交通大学闵行校区树华多功能厅

 

主讲人简介:

郭红卫教授,博士生导师,教育部“长江学者”特聘教授,基金委杰出青年基金获得者。1992年本科毕业于南开大学生物系,1995年硕士毕业于北京大学生科院,2001年博士毕业于美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)分子细胞发育系,同年进入Salk Institute从事博士后研究,2005年回国任北京大学生命科学学院教授,2016年加入南方科技大学生物系任讲席教授,及南科大-北大植物与食品研究所所长。郭红卫教授为南科大生物学系植物生物学学科带头人,是目前国际上植物激素研究领域和植物衰老领域中最具影响力的学者之一。获教育部特聘专家、国家特支计划、珠江人才科技创新领军人才、谈家桢生命科学创新奖、中国青年科技奖等荣誉。

郭红卫教授长期致力于植物激素生物学和植物小RNA作用机制的研究。 首次建立了植物成熟衰老激素乙烯作用的蛋白降解模型和翻译抑制模型,揭示了多种乙烯信号转导机制和调控网络,构建了多个植物激素数据库和叶片衰老数据库,发现了RNA降解在小RNA介导的基因沉默中的关键调控作用。迄今已在国际著名学术期刊以通讯作者或第一作者发表论文50余篇,包括Science、Cell、Nature、Plant Cell、PNAS、Cell Research、NAR等,先后担任Plant Cell、Mol Plant,Plant Cell Physiology, JIPB等著名植物学杂志编委。

 

报告摘要:

小RNA,包括miRNA和siRNA,发挥着重要的转录后调控功能,对于植物的生长发育和抗性至关重要。小RNA的长度决定了其发挥生物功能所采用的机制,植物RNA在Dicer-like(DCL)蛋白的作用下,切割形成21-,22-或24-nt长度的小RNA。目前,21-和24-nt的小RNA分别通过介导靶基因的mRNA剪切和DNA甲基化发挥重要的基因沉默功能,研究的较为清楚。然而,长久以来关于DCL2切割后产生的22-nt siRNA知之甚少,尤其植物内源产生的22-nt siRNA的种类、功能、及作用机制尚不清楚。我们前期的研究发现植物细胞质5’-3’和3’-5’RNA降解途径对于防止内源基因沉默至关重要。当两个细胞质RNA降解途径同时受阻时,植物会产生大量内源21-nt siRNA,导致内源基因沉默以及一系列生长发育缺陷(Zhang et al., Science 2015)。我们最近的研究发现植物产生大量内源22-nt siRNA的合成通路和环境条件,揭示了22-nt siRNA特异性地导致靶基因的翻译抑制以及沉默的扩增效应。进一步研究发现,两个参与氮代谢的硝酸还原酶基因(NIA1和NIA2)产生了约占总量一半的22-nt siRNA,在极端缺氮或其它环境胁迫条件下,植物通过增加22-nt siRNA,降低NIA1/2蛋白翻译效率,抑制植物生长,暗示22-nt siRNA是平衡植物正常生长和胁迫响应的重要调节因子(Wu et al., Nature 2020)。同时,我也将报告我们在此领域的一些最新进展。

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