拟南芥核糖体小RNA的生物合成及其调控机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31900445
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    尤辰江
  • 依托单位：
    深圳大学
  • 学科分类：
    C0602.基因表达及非编码序列调控
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Widespread eukaryotic small RNA is mainly consisted of miRNA and siRNA. Recent studies in fungus and worm found that small RNAs derived from rRNA (risiRNA) accumulated in some mutants or under certain stresses. The primary researches showed they might have multiple biological functions and depends on the known small RNA pathway. In plants, however, because these siRNAs were recognized as debris of rRNA degradation and had no biological functions in early studies, the function, biogenesis, and mechanism of risiRNAs are still unknown. Our group has obtained a mutant in which vast amount of risiRNAs accumulated in an Arabidopsis mutant screening. Here I plan to study on the characteristics, function, and mechanism of risiRNAs in plants using biochemistry, genetics, and high-throughput sequencing. This project will determine the features of risiRNAs, discover their biogenesis pathway and conditions, and finally reveal their biological functions. This project can not only shed light on the plant risiRNAs, but also put forward future studies on other non-canonical small RNAs.
小RNA是真核生物体内广泛存在的一类特殊的RNA分子，主要类型有miRNA与siRNA等。近年来线虫与真菌中的研究发现在某些基因突变或者胁迫处理下细胞内会产生一类来自核糖体RNA的小RNA（risiRNA）。初步研究结果表明它们具有多种生物学功能，且产生依赖于已知的小RNA通路。而植物中目前对于risiRNA生物学功能、合成通路与作用机理的了解仍是空白。本课题组在前期的拟南芥突变体筛选中获得了一个在细胞中大量积累risiRNA的突变体，申请人计划在此基础上利用生物化学、遗传学以及高通量测序等手段，开展对risiRNA的特征、功能与作用机理的探索，阐明植物中risiRNA的特征与性质，揭示其生物合成机制，探索拟南芥产生risiRNA的条件，并最终解释其生物学功能。本项目对植物risiRNA的研究，不仅可以填补目前对植物risiRNA认知的空白，还可推动植物中其它非主要类型小RNA的相关研究。

结项摘要

小RNA是真核生物体内广泛存在的一类特殊的RNA分子，主要类型有miRNA与siRNA等。近年来线虫与真菌中的研究发现在某些基因突变或者胁迫处理下细胞内会产生一类来自核糖体RNA的小RNA(risiRNA)。初步研究结果表明它们具有多种生物学功能，且产生依赖于已知的小RNA通路。而植物中目前对于risiRNA生物学功能、合成通路与作用机理的了解仍是空白。本课题组在前期的拟南芥突变体筛选中获得了一个在细胞中大量积累risiRNA的突变体，在此基础上综合利用生物化学、遗传学以及高通量测序等手段，开展了对risiRNA的特征、功能与作用机理的探索，阐明了植物中risiRNA的特征与性质，揭示了生物合成机制依赖于次级小RNA通路，并发现其具有抗旱的生物学功能。本项目还积极探索了植物产生risiRNA的条件，并发现其抗旱功能在植物中保守。本项目对植物risiRNA的研究，不仅填补了目前对植物risiRNA认知的空白，还提出了risiRNA用于农业的可能性。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
DNA polymerase epsilon interacts with SUVH2/9 to repress the expression of genes associated with meiotic DSB hotspot in Arabidopsis.
DNA聚合酶ε与SUVH2/9相互作用抑制拟南芥减数分裂DSB热点相关基因的表达
  • DOI：
    10.1073/pnas.2208441119
  • 发表时间：
    2022-10-11
  • 期刊：
    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
  • 影响因子：
    11.1
  • 作者：
  • 通讯作者：
Small RNA in plant meiosis and gametogenesis
植物减数分裂和配子发生中的小RNA
  • DOI：
    10.1016/j.repbre.2022.05.004
  • 发表时间：
    2022-06
  • 期刊：
    Reproduction and Breeding
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Chenjiang You;Yue Yu;Yingxiang Wang
  • 通讯作者：
    Yingxiang Wang

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其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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