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曹晓风研究组在miRNA调控水稻条纹叶枯病的研究中取得新进展

  miRNA在植物与病原微生物之间的相互作用过程中发挥着重要的调节作用。通常成熟的miRNA会进入AGO蛋白组成的剪切复合体(RISC),通过指导靶mRNA的剪切或抑制蛋白质翻译而负调控基因表达。之前的研究表明水稻AGO18蛋白能够结合特异性结合miRNA成员,参与到水稻条纹叶枯病毒(RSV)的抗性反应过程,但AGO18并不具有mRNA剪切功能,因此,AGO18如何通过结合特异miRNA影响水稻抗RSV的机制值得探究。 

 

  中国科学院遗传与发育生物学研究所曹晓风研究组与北京大学生科院李毅教授实验室运用分子生物学、遗传学以及生物信息学等手段,发现了一个单子叶植物所特有的、受RSV侵染抑制的水稻负调控抗病因子miR528 miR528能够被AGO18竞争性结合,抑制miR528进入RISC剪切复合体,从而释放miR528的靶mRNA AO,抗坏血酸氧化酶AO通过调节植物体内的氧化还原稳态,从而促进植物体内活性氧(ROS)的积累进而启动下游的抗病毒通路。该研究揭示了miR528及其调控的靶基因在水稻与病毒相互作用过程中的抗病机制。 

 

  这一研究成果公布在Nature Plants杂志上(DOI:10.1038/nplants.2016.203),文章的通讯作者分别是北大生命科学学院李毅教授、中科院遗传发育所曹晓风研究员,共同第一作者为李毅课题组博士后吴建国、曹晓风研究组博士后杨荣新以及北京大学博士研究生杨志蕊。参与该研究工作的还有中科院遗传发育所储成才研究组和清华大学戚益军教授团队。该研究工作得到了国家自然科学基金委的资助。 

    

 

  AGO18竞争性结合miR528,从而抑制释放miR528mRNA AO,进而调节水稻抗病反应。