山东农业大学李厦/张彦团队揭示剪接因子JANUS调控拟南芥早期胚发育的分子机制

来源：BioArt植物

高等植物胚的形态建成，伴随着一系列有序的细胞分裂和分化。主要有两条途径控制早期胚发育，即以WOX2为主的转录调控途径和PIN7所介导的生长素途径。这两条调控途径之间的关系及其上游调控机制一直不清楚。

真核生物的剪接复合体是一个庞大的核糖核蛋白复合体，由多个蛋白亚基组成。其中SF3B4是酵母和人剪接复合体的核心组分之一。在酵母中，SF3B4突变致死；在人中，其强突变导致胚胎致死，弱突变体导致发育畸形。SF3B4包含两个RNA识别基序RRM1和RRM2。RRM1介导其与剪接复合体其它组分的互作，参与Pre-mRNA的剪接，而RRM2的功能尚不清楚。

近日， Cell 新推出的综合类子刊iScience在线发表了山东农业大学生命科学学院李厦/张彦团队题为Arabidopsis JANUS regulates embryonic pattern formation through Pol II-mediated transcription of WOX2 and PIN7的研究论文。该研究揭示了剪接因子JANUS通过介导RNA聚合酶Pol II依赖的WOX2和PIN7的转录，从而调控拟南芥早期胚发育的分子机制。

通过序列比对，研究人员发现模式植物拟南芥基因JANUS可能编码剪接复合体核心组分SF3B4。JANUS突变，造成胚致死。与野生型相比，janus胚发育早期的细胞分裂模式异常。WOX2和PIN7的转录水平在janus突变体胚中显著下降，而二者转录本的剪接并未受到影响，暗示JANUS尽管作为剪接复合体组分，其在胚发育过程中是通过转录调控而发挥功能的。进一步研究表明，JANUS通过RRM2结构域与RNA聚合酶Pol II互作。有趣的是，RRM2月Pol II的互作在演化上保守。研究人员继而证明，Pol II亚基突变同样造成WOX2和PIN7转录下调、以及胚致死表型，暗示其与JANUS处于同一遗传途径。最后，通过ChIP实验以及其它生化及细胞学手段，研究人员证明Pol II所介导的WOX2和PIN7转录依赖于JANUS。

JANUS调控胚早期发育的作用模式图

该研究揭示了拟南芥JANUS调控WOX2及PIN7转录，调控胚早期发育的分子机理。研究结果为揭示植物剪接因子复合体组分的功能提供了信息，还为理解酵母及动物细胞中剪接复合体组分的复杂功能提供了新的线索。

原文链接：

www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004219303414?via%3Dihub