山东农业大学王秀玲研究组综述剪接因子调节非编码RNA代谢的研究进展

来源：植物生物学

真核生物前体RNA（pre-mRNA）经剪接、5'加帽和3'加尾等加工过程形成mRNA。pre-mRNA的内含子剪除和外显子连接由多种小分子RNA和众多蛋白质组成的剪接体完成。这些剪接因子包括核小核糖核蛋白颗粒（snRNP）蛋白和非snRNP蛋白。植物中已经鉴定了多种剪接因子，这些蛋白通过调节剪接/可变剪接参与植物发育和对逆境胁迫的响应。

非编码RNA（non-codingRNA，ncRNA）是近年来发现的一类能够转录但不能编码蛋白质、具有特定功能的RNA分子，包括miRNA和siRNA在内的小RNA和长链非编码RNA（lncRNA）。ncRNA在植物生长发育及对逆境胁迫的响应等方面起着重要的调控作用，是当今国际生物学研究的热点之一。近年来的研究表明，某些剪接因子在ncRNA的加工过程中起作用。近日山东农业大学王秀玲研究小组在Critical Review in Plant Science发表了题为 “Non-Canonical Functions of Splicing Factors in RNA Metabolism”的论文，文章主要就植物中剪接因子在ncRNA的生物加工方面的研究进展进行了综述；并结合动物中的最新研究结果，概述了剪接因子在RNA的核驻留、核输出及蛋白质翻译过程中的功能和作用机制。

miRNA 是一类长度约为 20-24 nt 的单链小分子，由MIR基因转录出带有独特发夹结构的pri-miRNA进一步加工而成。植物pri-miRNA由DCL1、SE和HYL1组成的复合体切割形成miRNA。研究发现多种剪接因子除参与含有内含子的pri-miRNA的剪接外，还具有调节MIR基因表达、稳定pri-miRNA的结构、通过与DCL1、SE等核心蛋白的互作参与pri-miRNA的断裂等功能（下图）。lncRNA是长度大于 200 个核苷酸的内源非编码 RNA。环状RNA （circRNA）是近年来新发现的一类通过反向剪接形成的闭合环状RNA分子。动物中lncRNA和circRNA在基因转录和转录后调控等多方面起作用。目前植物lncRNA和circRNA的生物发生和功能的研究相对较少，对其研究可以揭示控制植物生长发育和响应逆境胁迫的未知新机制。文章对植物中已经鉴定出的几种具有生物学功能的lncRNA和剪接因子调节lncRNA的加工等方面的研究进行了概述。并且结合动物中的研究，介绍了circRNA的形成及剪接因子调节circRNA加工的机制，这些论述对进一步研究植物lncRNA和circRNA的加工调控具有参考意义。

除ncRNA加工外，多种剪接因子还通过蛋白间的互作，招募在RNA驻留于细胞核、细胞核输出以及蛋白质翻译过程中起作用的关键蛋白，进而参与RNA的多方面的多谢过程。剪接因子的这些功能将基因转录后的多种不同的加工环节紧密联系起来，进一步说明转录产物的加工是一个动态的、多环节相互协调进行的过程。