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模型植物拟南芥编码10个AGO，根据氨基酸序列同源性可分为三组。属于第 1 组和第 2 组的 RISC 主要在细胞质中发挥作用，切割目标 RNA 或抑制蛋白质合成。属于第 1 组的 AGO1-RISC 在植物发育、分化和应激反应中起重要作用，而属于第 2 组的 AGO2-RISC 参与抗病毒反应。另一方面，属于第3组的RISC已知能与细胞核内合成的RNA结合，促进附近DNA的甲基化，并使转座子和非自身基因（具有转移能力的DNA）沉默（图1）。尽管我们对植物 RISC 功能的理解已经取得了进展，但每个 RISC 与哪些核酸序列紧密结合仍不清楚。在本研究中，立教大学理学院副教授岩川弘隆阐明了拟南芥三组 RISC 的核酸结合特性。首先，利用植物无细胞翻译系统（注4）合成AGO蛋白，并在其中添加小RNA，形成了属于第1组的AGO1-RISC、属于第2组的AGO2-RISC、以及属于第3组的AGO4-RISC、AGO6-RISC、AGO9-RISC。将纯化的RISC与和小RNA完全互补（形成碱基对）或部分序列错配（不形成碱基对）的单链RNA或DNA混合，利用被称为滤膜结合测定（注5）的生化技术定量分析结合亲和力（图2）。结果表明，与第1组和第2组相比，第3组RISC具有即使3'辅助区（注6）的互补性较低也能够结合（容忍错配）的特性（图3）。更有趣的是，我们发现在细胞质中发挥作用的第 1 组和第 2 组 RISC 与 RNA 紧密结合，而在细胞核中发挥作用的第 3 组 RISC 与 DNA 的结合比与 RNA 的结合更强（图 3）。这些结果表明，每组 RISC 都进化出了不同的靶标结合特性来发挥其独特的功能。这项研究不仅加深了我们对植物RNA沉默机制的理解，而且表明存在一种以前未知的机制，即真核RISC通过直接结合DNA发挥作用。此外，这些发现有望成为应用植物RISC创建基因表达控制技术的基础。 4. 期刊名称：核酸研究（在线版） 论文标题：植物 RISC 的进化枝特异性靶标识别机制 作者：岩川宏大 DOI 编号：10.1093/nar/gkae257 5. 研究项目 本研究得到了日本科学技术振兴机构的紧急研究支持计划（主要研究员：岩川宏大，项目编号：JPMJFR204O）、日本科学技术振兴机构的战略基础研究促进计划 PRESTO（主要研究员：岩川宏大，项目编号：JPMJPR18K2）以及文部科学省的青年科学家资助 A（主要研究员：岩川宏大，项目编号：16H06159）和基础研究 B（主要研究员：岩川宏大，项目编号： 23H02412)。 6. 研究内容相关咨询处 立教大学理学院生命科学系 副教授 岩川弘树 电话：03-3985-2687 邮箱：iwakawa[at]rikkyo.ac.jp ＜JST 项目相关咨询＞ 科学技术振兴机构 紧急研究推进部 东出隆伸 电话：03-5214-7276 邮箱：souhatsu-inquiry[at]jst.go.jp
植物 RNA 诱导的沉默复合物含有强 DNA 结合...
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