12月1日 郭红卫:植物22-nt siRNA的作用机制及生物学功能


报告题目:植物22-nt siRNA的作用机制及生物学功能

报告人:郭红卫 南方科技大学生命科学学院

主持人:翁杰敏 教授

报告时间:2020年12月1日上午9:00(周二上午)

报告地点:生命科学学院534报告厅


报告人简介:

郭红卫,博士生导师,教育部“长江学者”特聘教授,基金委杰青,科技部“万人计划”领军人才获得者;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。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等,先后担任Plant Cell、Mol Plant,Plant Cell Physiology, JIPB等著名植物学杂志编委。

研究方向:植物激素信号转导、植物小RNA生物学、植物衰老与采后生物学。


报告内容:

RNA是生命遗传信息传递的核心载质,遗传信息从DNA到RNA到蛋白质构成了分子生物学的中心法则。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。我们近期的研究成果发现了植物内源22-nt siRNA的产生条件并主要通过翻译抑制机制发挥功能(Wu et al., Nature 2020)。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(如ABA处理和盐害)条件下,植物通过降低NIA1/2转录和增加NIA1/2 22-nt siRNA,抑制NIA1/2蛋白合成,从而减少氨的供应和氨基酸的积累,降低蛋白质翻译效率,抑制植物生长,暗示了NIA1/2可能作为关键调控节点,平衡植物正常生长和胁迫响应。