轉座子可抑制mRNA翻譯

  3月3日,《Nature Communications》在線發表了熊立仲課題組題爲 “Translational repression by a miniature inverted-repeat transposable element in the 3′untranslated region” 的研究論文。該研究發現水稻中的一類DNA轉座子具有翻譯抑制功能。此研究使我們更深入瞭解基因組中轉座子的生物學功能。沈建強博士生爲本文的第一作者,熊立仲教授爲通訊作者。

  水稻作爲全世界最重要的糧食作物和模式植物之一,其基因組中含有大量的轉座子(transposable element),尤其是微小反向重複轉座元件(miniature inverted-repeat transposable element,MITE),這使水稻成爲研究轉座子起源、轉座和功能的最佳模式植物。曾被認爲是“垃圾DNA”的轉座子是真核生物基因組中重要的組成成分,在基因組進化過程中發揮着巨大作用。轉座子一般可分爲反轉錄轉座子和DNA轉座子。之前的研究顯示,反轉錄轉座子可以轉錄爲mRNA一部分,調控mRNA的選擇性剪接,選擇性加尾,穩定和翻譯。本研究表明,DNA轉座子能抑制內源蛋白Ghd2的翻譯,從而調控水稻開花時間、株高和每穗粒數。這個發現對進一步瞭解MITE的生物學功能具有重要意義。

  該研究發現存在於基因3′非翻譯區(3′untranslated region)中的微小反向重複轉座元件(MITE)可以被植物內源DCL蛋白識別並切割,從而形成不完整的mRNA。這種mRNA可能會進一步影響自身的翻譯,而抑制翻譯產物的積累。人爲切除該基因非翻譯區的MITE,則會上調此基因的翻譯產物。這些結果證實,DNA轉座子具有抑制mRNA翻譯的功能。

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