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植物所科研人員在合子激活和干細胞穩態維持機制研究中取得重要進展
受精后合子的第一次分裂是高等植物發育起點，啟動了隨后的細胞分裂、組織分化和器官發生。胚后發育過程中，形成于胚胎期的干細胞通過其穩態調控機制保證植物擁有不斷形成新組織和器官的能力。因此，對合子激活和干細胞穩態調控機制的解析一直是生命科學領域重要研究方向。
近日，中科院植物所劉春明課題組解析了DEAD-box RNA解旋酶調控miRNA生物合成、合子激活和干細胞穩態維持機制。前人研究表明DEAD-box RNA解旋酶在擬南芥基因組中有58個成員，參與RNA的代謝過程，如mRNA輸出、mRNA剪切及rRNA加工等，但在miRNA生物合成過程中是否發揮作用仍未知。本研究發現，DEAD-box RNA解旋酶RH27基因的強突變體zyg4-1（rh27-1）表現為合子致死，而其弱突變體rh27-2能夠完成胚胎發育，但胚后發育表現出嚴重的根尖和莖尖干細胞穩態紊亂。rh27-2中與干細胞穩態維持相關基因的表達水平顯著上調，而調控這些基因的miRNA水平顯著下調。全基因組小RNA測序及RT-qPCR分析結果顯示，rh27-2莖尖和根尖中大部分miRNA及其前體水平明顯降低。進一步研究發現，RH27在體內可以結合pri-miRNA，并且能夠直接結合參與miRNA加工的DCL1、DDL、HYL1及SE。這些結果表明，RH27是miRNA剪切復合體的一個新組分，并在合子激活和干細胞穩態維持中發揮重要作用。該研究為DEAD-box RNA解旋酶參與調控miRNA合成提供了證據，提出了合子激活和干細胞穩態調控新機制。
該研究成果于2020年11月17日發表于國際學術期刊Plant Cell，劉春明研究組已畢業博士研究生侯秀麗為論文第一作者，植物所宋秀芬副研究員和劉春明研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家轉基因重大專項、國家自然科學基金及中科院青年創新促進會的支持。
RH27通過miRNA生物合成途徑調控合子分裂和干細胞穩態維持
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