拟南芥胚囊发育机理的研究取得新进展
发布时间:2016-10-19                 浏览次数:

2016年8月23日,我院张宪省教授课题组在《Journal of Experimental Botany》期刊上发表了题为“Interaction between RNA helicase ROOT INITIATION DEFECTIVE 1 and GAMETOPHYTIC FACTOR 1 is involved in female gametophyte development in Arabidopsis”的研究论文,报道了胚囊发育过程中RNA解旋酶ROOT INITIATIONDEFECTIVE 1(RID1)与mRNA剪接复合体蛋白GAMETOPHYTIC FACTOR 1(GFA1)相互作用,调控拟南芥胚囊发育的分子机制。

胚囊的发育是植物有性生殖过程中雌蕊发育的中心环节,是种子和果实产生的基础。胚囊的发育受到多种信号的调控。拟南芥RID1属于DEAH/RHA类RNA解旋酶。拟南芥RID1的 T-DNA插入突变体雌配子体发育过程中的有丝分裂进程延迟,雌配子体发育的同步性被破坏。这些延迟发育的雌配子体不能参与受精,导致种子败育。结果表明RID1在拟南芥雌配子体的发育中起重要作用。

拟南芥GFA1在酵母中的同源蛋白Snu114p是剪接复合体U5snRNP的主要组分。酵母双杂交实验、BIFC实验和Pull-down实验证实AtDEAHb3可以和GFA1相互作用。进一步通过RID1的不同片段分别与GFA1进行酵母双杂交分析,发现RID1通过其DEAH和HELICc domain之间的序列与GFA1相互作用。通过氨基酸位点的突变以及突变体表型互补分析,我们鉴定到RID1中与GFA1互作起关键作用的氨基酸。同时鉴定了多个基因的pre-mRNA的剪接受到RID1和GFA1的调控,这些基因在胚囊发育过程中起作用。这些结果表明RID1可能通过与拟南芥中U5 snRNP复合体的互作,参与调节胚囊发育进程重要功能基因的前体mRNA的剪接。研究结果有助于进一步理解pre-mRNA剪接在调控拟南芥雌配子体发育过程中作用的分子机理。

该研究受到国家重大科学研究计划和国家自然科学基金的资助。

http://jxb.oxfordjournals.org/content/67/19/5757