Nature子刊：华中农大发现转座子可抑制mRNA翻译

时间：2017-03-15 00:00:00 来源：网络整理

来自华中农业大学生命科学学院，作物遗传改良国家重点实验室的研究人员发现水稻中的一类DNA转座子具有翻译抑制功能，这揭示了微小反向重复转座元件的新功能，对研究其他重复序列的功能提供了借鉴意义，同时也拓宽了对于转座子的认识。

这一研究成果公布在3月3日的Nature Communications杂志上，文章的通讯作者是华中农大生命科学技术学院教授熊立仲，第一作者为沈建强博士生，这项研究使我们更深入了解基因组中转座子的生物学功能。

水稻作为全世界最重要的粮食作物和模式植物之一，其基因组中含有大量的转座子（transposable element），尤其是微小反向重复转座元件（miniature inverted-repeat transposable element，MITE），这使水稻成为研究转座子起源、转座和功能的最佳模式植物。曾被认为是“垃圾DNA”的转座子是真核生物基因组中重要的组成成分，在基因组进化过程中发挥着巨大作用。转座子一般可分为反转录转座子和DNA转座子。

之前的研究显示，反转录转座子可以转录为mRNA一部分，调控mRNA的选择性剪接，选择性加尾，稳定和翻译。本研究表明，DNA转座子能抑制内源蛋白Ghd2的翻译，从而调控水稻开花时间、株高和每穗粒数。这个发现对进一步了解MITE的生物学功能具有重要意义。

在最新研究中，研究人员发现存在于基因3′非翻译区（3′untranslated region）中的微小反向重复转座元件（MITE）可以被植物内源DCL蛋白识别并切割，从而形成不完整的mRNA。这种mRNA可能会进一步影响自身的翻译，而抑制翻译产物的积累。人为切除该基因非翻译区的MITE，则会上调此基因的翻译产物。这些结果证实，DNA转座子具有抑制mRNA翻译的功能。

基因组中重复序列的功能探究，一直是生命科学中最前沿的领域之一。近来，越来越多的功能基因组研究发现，微小反向重复转座元件（MITE）在基因组中的插入或缺失，是单子叶植物获得新性状的来源。本研究揭示了微小反向重复转座元件的新功能，对研究其他重复序列的功能提供了借鉴意义，同时也拓宽了我们对于转座子的认识。

近期欧洲的科学家们首次对大约350个人类蛋白质家族进行基因分析，发现人类特有的大规模基因调节网络是通过蛋白质与转座因子相互作用共同创造的。

他们绘制出大多数人类KZFps的遗传靶点图谱后，发现了其最大的可识别转座因子的不相连片段。Trono说，对每个KZFp我们都可以分配一个转座因子的子集，并发现一个转座因子通常能与多个KZFp进行互动。这是一个高度组合和多功能的系统。科学家们最后进一步证明了KZFps可以在多个精细协调的监管平台中来回转换转座因子，影响基因表达。这可能发生在所有人类组织，以及所有发育阶段。Nature解析神秘的转座子开创遗传学新维度

（生物通：万纹）

原文标题：

Translational repression by a miniature inverted-repeat transposable element in the 3′untranslated region

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