生物@南科大郭红卫团队报道22nt siRNA重要生物学功能( 二 ) |遗传|植物|拟南芥|

研究人员发现当植物在缺乏氮素营养时，表现出生长发育抑制表型，并伴随产生大量内源22ntsiRNA ，包括来自于NIA1和NIA2基因的22ntsiRNA ，且NIA1和NIA2蛋白含量和转录水平也显著降低。
翻译组学研究发现，缺氮条件下植物总体翻译水平亦降低。
基于以上证据，研究人员提出一种植物响应缺氮胁迫的新机制，即在极端缺氮条件下，植物通过降低NIA1/2转录和增加NIA1/222nt siRNA ，抑制NIA1/2蛋白合成。
NIA1/2负责将硝酸还原为亚硝酸，进一步被亚硝酸还原酶还原为氨根离子，作为氨基酸合成的重要原料，因此NIA1/2蛋白的缺失会减少氨的供应和氨基酸的积累，降低蛋白质翻译效率。
植物通过这种降低蛋白翻译效率，减少极端营养缺失条件下能量消耗的方式，暂时抑制生长状态，同时激活自身胁迫反应，保证自身生存，也可谓是一种智慧。
研究还发现， NIA1/2的翻译调控机制可能参与植物对其它环境胁迫的响应，例如植物胁迫激素脱落酸（Abscisicacid, ABA）和高浓度盐处理均调控NIA1/2 22nt siRNA的产生及其蛋白水平，暗示NIA1/2可能作为植物体内关键的调控节点，协调和平衡植物正常生长发育和胁迫响应。
因此，该研究不仅揭示了22ntsiRNA介导的翻译抑制，还发现了一种植物响应外界环境胁迫的新机制。
南方科技大学为该论文第一单位，郭红卫教授为论文通讯作者。
访问学生吴辉辉博士（北京大学）和研究助理教授李博生为该论文共同第一作者。
郭红卫教授实验室成员潘亚婕、唐贤礼、令狐黔艳、刘跃林、盛世欣、张新岩以及日本东京大学Iwakawa教授，北京林业大学夏新莉教授、东北林业大学唐中华教授、南方科技大学翟继先副教授及其实验室成员冯丽和张洪为该论文共同作者并为研究做出重要贡献。
该工作得到了国家自然科学基金、科技部国家重点研发计划、广东省创新创业团队基金和深圳市科创委基金的大力支持。
【生物@南科大郭红卫团队报道22nt siRNA重要生物学功能】
论文信息：
DOI：10.1038/s41586-020-2231-y