南科大郭红卫团队在Nature发布植物小RNA领域突破性研究成果

4月29日，南方科技大学生物系教授郭红卫课题组在《自然》（Nature）杂志发表了以“Plant 22-nt siRNAs mediate translational repression and stress adaptation”为题的研究成果。该论文通过在特定突变体中鉴定到大量植物内源22nt siRNA，揭示了拟南芥22nt小RNA介导翻译抑制与胁迫适应性的重要生物学功能，是植物小RNA领域的一项突破性研究成果。

RNA是生命遗传信息传递的核心载质，遗传信息从DNA到RNA到蛋白质构成了分子生物学的中心法则。RNA的种类和形式极为多样，新型肺炎冠状病毒（COVID-19）就是一种RNA病毒。RNA干扰是生物免疫病毒入侵的重要机制，RNA干扰通过长度为20-24个核苷酸单位（nucleotide, nt）的小RNA来调控靶基因RNA。小RNA，包括miRNA (microRNA)和siRNA (small interfering RNA)，对于动植物的生长发育和抗性至关重要。模式植物拟南芥基因组一共编码四个DCL蛋白（DCL1-4），其中，关于DCL2切割后产生的22nt siRNA学界知之甚少，尤其植物内源产生的22nt siRNA的种类、功能及作用机制尚不清楚。

郭红卫课题组此次在Nature上发表的研究结果，通过探索22nt siRNA的生物学功能和作用机理，揭示了植物中22nt siRNA可以在特定的RNA降解缺失情况下产生并大量扩增，并通过抑制靶标mRNA的翻译这一新机制发挥重要生物学功能。此前，该课题组已在Science杂志上发表了在细胞质双向RNA降解缺失时大量21nt siRNA产生并剪切mRNA的重要工作。至此，郭红卫课题组系统建立了植物特定长度的内源siRNA 的产生、作用机制以及生物学功能的模型，在RNA降解和RNA干扰关联机制这一重要的前沿研究领域建立了国际领先的地位和优势。

南方科技大学为该论文第一单位，郭红卫为论文通讯作者。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教授Iwakawa，北京林业大学教授夏新莉、东北林业大学教授唐中华、南方科技大学副教授翟继先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。

编辑 陈冬云