【前沿】既是“设计师”又是“营养师”:南农科学家首次揭示可变剪接控制植物营养元素吸收和转运
可变剪接是生物体内普遍存在的现象,就像是生物体内一位神秘的“设计师”,会对蛋白质进行“裁剪”,从而导致生物的多样性。南京农业大学生命科学学院郑录庆教授课题组发表了新的研究成果,揭示了可变剪接在植物矿质元素代谢中的调控作用,可以控制植物营养元素的吸收和转运。也就是说,在外界环境发生重大变化时,尤其是当缺少某种植物生长必需的矿物元素时,植物体内部就会自动发起一个响应机制,可变剪接这位“设计师”变身“营养师”,对植物体内的基因进行重新设定,使它们更加适应环境的变化。为了弄清可变剪接在这一过程中所起的作用,该研究首先对不同矿质元素缺乏条件下的水稻RNA-Seq数据进行了系统的生物信息学分析,发现水稻基因组约53.3%含多个外显子的基因存在可变剪接,这些发生差异可变剪接的基因很少会发生差异表达,并且具有很高的元素特异性。这表明之前仅仅关注营养胁迫下的差异表达基因的研究对于阐明植物应对营养胁迫的分子机制远远不够。那么,具体发生可变剪接的基因是否调控了水稻体内的矿质元素吸收代谢呢?丝氨酸精氨酸丰富(SR)蛋白是已被报道的参与前体mRNA剪接的重要RNA结合蛋白,为了证实可变剪接在元素代谢中的调控作用