种子储存mRNA的存在结构及功能的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30970265
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    30.0万
  • 负责人：
    莫蓓莘
  • 依托单位：
    深圳大学
  • 学科分类：
    C0207.植物生殖与发育
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

继miRNA介导的转录后调控机制被发现之后，最近几年，又发现了由mRNA介导的转录后调控。该调控机制在种子中的研究尚属空白。本课题将对种子储存mRNA在萌发过程对基因表达的调控作用进行研究。根据前期实验结果我们提出如下假设：种子萌发需要的mRNA在发育后期合成并储存在特殊的细胞质结构中，萌发时从其储存结构转移到多核糖体中合成新蛋白质。课题组将通过下列途径对该假设进行论证：抑制萌发过程新mRNA的产生，观察种子萌发的情况变化，研究储存mRNA在萌发过程起的作用。同时将萌发过程不同时期种子细胞内容物分离，鉴定mRNA的存在组分和数量，比较mRNA在种子发育和萌发不同时期在多核糖体和mRNA储存结构等组分中量的变化，了解其在细胞内的运动以及这种运动对蛋白质合成的调节。该研究是首次对种子萌发过程mRNA参与的转录后调控进行探索, 结果将填补mRNA在种子萌发过程的基因调控研究的空白。

结项摘要

mRNA介导的转录后调控是继siRNA和miRNA介导基因沉默进行转录后调控的机制被发现之后，又一种关键的转录后调控方式, 具有非常重要的研究和应用前景。本项目以不同植物的种子、烟草悬浮细胞和拟南芥幼苗为材料，研究植物幼苗、种子和悬浮细胞中通过mRNA在的运动所介导的转录后调控方式。选题具有先进性。.本项目的研究结果发现在转录被抑制的条件下，大豆和莴苣种子可以利用发育过程储存在处理小体中的mRNA完成在萌发过程;而西红柿种子由于萌发过程所需时间相对大豆和莴苣种子较长，不能在转录抑制的条件下完成萌发过程。通过分离不同萌发阶段种子细胞内容物的亚细胞结构，并测定mRNA在不同亚细胞结构中量的变化，发现mRNA在干种子中主要存在于储存结构中，萌发过程主要存在于多核糖体中。说明mRNA在种子萌发过程中，可以通过在不同亚细胞结构间的运动调节蛋白质翻译。转录抑制条件下西红柿种子不能萌发，说明发育过程中储存在处理小体/胁迫颗粒中的mRNA离开储存结构后有一定的寿命，只能在一定时间内供种子萌发蛋白质翻译的需要。 .对转基因烟草悬浮细胞和转基因拟南芥的研究结果还发现转基因烟草悬浮细胞和转基因拟南芥幼苗根部细胞在高温、低温、高盐等胁迫条件下显示多核糖体解体，处理小体聚集的特征，显示胁迫条件下发生了mRNA 由多核糖体向处理小体转移的现象。通过mRNA的转运调节基因的表达。在胁迫解除后，发生mRNA 由处理小体向多核糖体转移的现象。说明植物悬浮细胞和完整植株的细胞中也存在通过mRNA在细胞内的运动所介导的转录后调控方式。.本项目研究结果已整理成9篇论文。其中7篇已发表（3篇SCI，分别为Current Biology, RNA Biology, 和The EMBO J; 4篇核心期刊），还有2篇正在修改中。培养5名研究生，其中1名研究生被评为深圳大学优秀毕业研究生。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
RNA在植物细胞中的定位及其研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    深圳大学学报(理工版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    莫蓓莘
  • 通讯作者：
    莫蓓莘
The role of Mediator in small and long noncoding RNA production in Arabidopsis thaliana
介体在拟南芥小和长非编码RNA生产中的作用
  • DOI：
    10.1038/emboj.2011.3
  • 发表时间：
    2011-03-02
  • 期刊：
    EMBO JOURNAL
  • 影响因子：
    11.4
  • 作者：
    Kim, Yun Ju;Zheng, Binglian;Chen, Xuemei
  • 通讯作者：
    Chen, Xuemei
The Arabidopsis nucleotidyl transferase HESO1 uridylates unmethylated small RNAs to trigger their degradation.
拟南芥核苷酸转移酶 HESO1 尿苷酸化未甲基化的小 RNA 以引发其降解
  • DOI：
    10.1016/j.cub.2012.02.051
  • 发表时间：
    2012-04-24
  • 期刊：
    CURRENT BIOLOGY
  • 影响因子：
    9.2
  • 作者：
    Zhao, Yuanyuan;Yu, Yu;Zhai, Jixian;Ramachandran, Vanitharani;Thanh Theresa Dinh;Meyers, Blake C.;Mo, Beixin;Chen, Xuemei
  • 通讯作者：
    Chen, Xuemei
Mechanisms that impact microRNA stability in plants
影响植物中 microRNA 稳定性的机制
  • DOI：
    10.4161/rna.22034
  • 发表时间：
    2012-10-01
  • 期刊：
    RNA BIOLOGY
  • 影响因子：
    4.1
  • 作者：
    Zhao, Yuanyuan;Mo, Beixin;Chen, Xuemei
  • 通讯作者：
    Chen, Xuemei
逆境诱导烟草悬浮细胞内处理小体的形成
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    深圳大学学报(理工版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    莫蓓莘;叶浩;欧忠华;刘丽;黄彪;朱双琳
  • 通讯作者：
    朱双琳

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其他文献

拟南芥microRNA通路中新因子的筛选和突变体分析
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  • 通讯作者：
    莫蓓莘
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  • DOI：
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  • 通讯作者：
    莫蓓莘
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
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  • 通讯作者：
    莫蓓莘
植物microRNA响应非生物胁迫研究进展
  • DOI：
    10.16768/j.issn.1004-874x.2018.03.012
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    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    刘琳
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    徐晓峰;普雪娇;莫蓓莘
  • 通讯作者：
    莫蓓莘

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拟南芥核苷酸转移酶NTPx调控miRNA生物合成的分子机制
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相似海外基金

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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

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          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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