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[麥東倈、麥卓琍] 阿拉伯芥中的前mRNA剪接突變體的集合

Kanno <em>et al</em>., 2020, <em>G3: Genes, Genomes, Genetics</em>

圖:正向遺傳篩選中鑑定的剪接體週期和因素
剪接是由剪接體催化的,剪接體是位於細胞核中的大型動態核糖核蛋白(RNP)機器。剪接體包含五個小核(sn)RNP,每個小核均包含Sm或Like-Sm蛋白的七聚環和一個不同的snRNA(U1,U2,U4,U5或U6),以及許多其他非snRNP蛋白。在剪接反應週期中,五個snRNPs以變化的非snRNP蛋白裝配順序作用於前mRNA,形成一系列複合物,催化兩個連續的酯交換反應。在復合體E中,U1和U2 snRNPs首先識別內含子的5'和3'剪接位點分支點並相互作用以形成剪接體複合體A。隨後添加預先形成的U4 / U5 / U6 tri-snRNP創建催化前複合體B.隨後的重組步驟誘導了U1和U4 snRNP的釋放以及復合物B向複合物B *的轉化,這催化了產生游離5'外顯子和套索3'外顯子中間體的第一反應。新形成的C絡合物催化第二反應,實現內含子套索切除和外顯子連接。最後,拆除剪接體可釋放單個組件,以便在下一個內含子中重新組裝。通過彩色直角矩形(綠色,Hyper-GFP;暗綠色,GFP弱)指示在酵母或後生動物中直系同源物所預測的因素在我們的篩選中的位置

為了研究影響植物中mRNA前剪接的因素,我們在阿拉伯芥中使用了選擇性剪接的GFP報告基因進行了正向遺傳篩選。這項工作找到了十六種突變體,這些突變體受與剪接相關的蛋白質的損害有關,其中許多突變體尚未在任何與植物的剪接有關研究。可能這些因素將在剪接體循環,其中在snRNP生物發生途徑、轉錄和mRNA轉運的不同步驟起相對應的作用。我們已經在最近的發表中描述了11個突變體。在這裡,我們介紹了最後五個突變體,它們分別為RNA結合蛋白45D(rbp45d),DIGEORGE綜合徵關鍵區域14(dgcr14),CYCLIN依賴性激酶G2(cdkg2),與SPT6(iws1)和CAP的相互作用中有缺陷。結合蛋白80(cbp80)。我們提供了cbp80突變體和幾個以前發表過的突變體,包括smfa和cwc16a的新等位基因的RNA測序數據,以及差異基因表達和替代剪接模式的分析,然而這些信息目前尚無相關研究。對於cbp80突變體的小RNA進行測序凸顯了野生型CBP80對於將microRNA(miRNA)前體加工成成熟miRNA的必要性。編碼幾個剪接因子的旁系同源物的冗餘測試揭示了它們在GFP報告基因系統中的功能性非等同性。我們討論了累積的發現及其對前mRNA剪接效率和植物選擇性剪接調控的意義。突變體的收集為進一步研究剪接連貫的集合及其在基因表達,剪接和植物發育中的作用提供了獨特的資源。

Link: https://doi.org/10.1534/g3.119.400998