The Plant Cell in a Nutshell: An RNA splicing factor functions in plant seed development

文: Fang Bai 譯: Xiaoyu Weng, TPC Assistant Features Editor

Bai et al. 在The Plant Cell在線發(fā)表了題為RNA Binding Motif Protein 48 Is Required for U12 Splicing and Maize Endosperm Differentiation的研究論文，揭示了RNA剪接因子在玉米籽粒中促進(jìn)細(xì)胞正常分化并阻止細(xì)胞過度增殖的機(jī)制。

背景： 絕大多數(shù)真核生物基因都含有被稱為內(nèi)含子的額外序列。這些內(nèi)含子序列需要在RNA生成蛋白質(zhì)之前被移除。RNA剪接的過程就好比在膠片上編輯電影，切除內(nèi)含子并將剩余的RNA拼接在一起。目前已知有兩種類型的內(nèi)含子分別被不同的RNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物拼接。超過99％的內(nèi)含子被主要剪接體 (major spliceosome) 復(fù)合物剪接，而少數(shù)剪接體 (minor spliceosome) 僅識別剩余的幾百個(gè)內(nèi)含子。這類少數(shù)內(nèi)含子 (minor introns) 的剪接要明顯慢于主要類型的內(nèi)含子，并且少數(shù)內(nèi)含子可以限制具有少數(shù)內(nèi)含子基因 (minor intron-containing genes, MIG) 的總體表達(dá)。少數(shù)內(nèi)含子基因在多種真核生物中均對調(diào)控細(xì)胞分裂和發(fā)育起到作用。

科學(xué)問題: 我們在玉米中發(fā)現(xiàn)一個(gè)由于編碼RNA剪接因子的RNA Binding Motif48 (RBM48) 基因遭到破壞而導(dǎo)致種子發(fā)育缺陷的突變體。我們希望研究這個(gè)RNA剪接因子對植物細(xì)胞的重要性。我們特別愿意探討，哪些生物體含有RBM48基因? RBM48參與哪種類型的內(nèi)含子剪接? 這些受到RBM48剪接影響的內(nèi)含子如何促進(jìn)正常的種子發(fā)育? 有哪些其他RNA剪接因子參與到RBM48在細(xì)胞中的功能發(fā)揮?

研究結(jié)果: 我們在所有存在少數(shù)剪接體的真核生物中 (包括人類) 均發(fā)現(xiàn)RBM48基因。少數(shù)剪接在rbm48突變體中發(fā)生特異性缺陷。MIG剪接的破壞導(dǎo)致胚乳細(xì)胞像癌癥一樣分裂而不再支持正常種子發(fā)育的分化。RBM48蛋白分別與主要和少數(shù)剪接因子發(fā)生蛋白質(zhì)互作從而參與識別內(nèi)含子的3'末端。這些數(shù)據(jù)表明少數(shù)剪接體在多細(xì)胞發(fā)育中具有關(guān)鍵作用。

展望: RBM48是我們在玉米中發(fā)現(xiàn)的第二個(gè)破壞細(xì)胞類型正常分化的少數(shù)剪接因子。是否存在特定的MIGs能夠影響細(xì)胞和發(fā)育的表型? 我們是否可以通過遺傳篩選的手段鑒定其他少數(shù)剪接體蛋白? 其他真核生物中的RBM48蛋白在少數(shù)剪接和細(xì)胞發(fā)育中是否具有相似的功能?

本文來源于The Plant Cell公眾號。論文鏈接：

https:///10.1105/tpc.18.0075