Transportin 1参与拟南芥RNA干扰通路的机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31601056
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    22.0万
  • 负责人：
    方晓峰
  • 依托单位：
    清华大学
  • 学科分类：
    C0602.基因表达及非编码序列调控
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

RNA interference (RNAi) is a consevered mechanism of gene regulation that plays essential roles in various biological and physiological processes in eukaryotes. The key components of RNAi pathways are small RNAs and Argonaute (AGO) family proteins. In Arabidopsis, there are three major RNAi pathways including microRNA (miRNA), heterochromatic siRNA (hc-siRNA), and trans-acting siRNA (ta-siRNA) pathways. Forward genetics of our group identified the importin family protein Transportin 1 (TRN1) as a positive regulator of miRNA activity. Further characterization revealed that TRN1 is also involved in hc-siRNA and ta-siRNA pathways. In this project, we will investigate the molecular mechanisms underlying the regulation of miRNA, hc-siRNA and ta-siRNA pathways by TRN1.
RNA干扰(RNA interference, RNAi)是真核生物中一类保守的基因表达调控的机制，在发育、基因组稳定性、基因印记等很多生物学过程中起着重要作用。RNAi中的核心组分是small RNAs (sRNAs)和Argonaute (AGO)家族蛋白。拟南芥中RNAi途径主要包括microRNA (miRNA)途径、heterochromatic siRNA (hc-siRNA)途径和trans-acting siRNA (ta-siRNA)途径。本课题组通过正向遗传筛选发现importin家族蛋白Transportin 1 (TRN1)参与miRNA活性的调节，进一步的鉴定发现TRN1也是hc-siRNA和ta-siRNA途径所必需的。本项目中，我们将综合生化和遗传学手段探究TRN1调节miRNA、hc-siRNA和ta-siRNA途径的分子机制。

结项摘要

microRNAs (miRNAs)是一类长度大约为21-24个核苷酸的小RNA，在真核生物中广泛的参与调控多种生物学过程。尽管我们对于miRNA装载进入AGO1 蛋白的机制已有初步认识，但是对于是否有其它因子参与调控miRNA与AGO1 蛋白的结合以及这些因子的作用机制知之甚少。之前我们实验室建立了一个针对miRNA途径的遗传筛选体系，通过该体系鉴定获得EMA1，编码一个importin β家族蛋白，并且发现EMA1可以负调控miRNA的活性。在ema1突变体中，更多的miRNA进入AGO1蛋白而导致miRNA活性增强。.本研究中，通过ema1抑制子筛选，我们鉴定到另外一个importinβ家族蛋白TRANSPORTIN1 (TRN1)参与调控miRNA的活性。研究结果显示，TRN1的突变导致miRNA活性下降，但并不减少成熟miRNA的积累，这表明TRN1并非通过影响miRNA的生成或稳定性影响miRNA的活性。进一步研究发现，TRN1能与AGO1蛋白相互作用；并且参与TRN1蛋白识别底物的氨基酸残基的突变可减弱其与AGO1蛋白的相互作用和在miRNA通路中的调控功能。TRN1的功能缺失并不改变miRNA和AGO1在细胞质与细胞核之间的分布。更为重要的是，我们发现TRN1的突变可使AGO1蛋白结合的miRNA量减少。这些研究结果表明TRANSPORTIN1通过促进miRNA与AGO1的相互作用而调节其活性。.综上所述，本研究报道了Importinß家族蛋白TRN1调节miRNA的活性，并阐明了其作用的分子机制。本研究的发现也表明importinß家族蛋白在miRNA通路中起着复杂的调控作用。

项目成果

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专著数量（0）
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会议论文数量（0）
专利数量（0）

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其他文献

浙江天童常绿阔叶林土壤的空间异质性及其与地形的关系
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    应用生态学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张娜;王希华;郑泽梅;马遵平;杨庆松;方晓峰;谢玉彬
  • 通讯作者：
    谢玉彬

其他文献

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方晓峰的其他基金

拟南芥转录调控的机制研究
  • 批准号：
    32161133001
  • 批准年份：
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    150 万元
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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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