导读:拟南芥的最新一项研究发现,DICER蛋白的作用是在细胞内合成小RNA,同时也完成基因表达中一个重要的步骤。研究人员发现DICER蛋白的新作用,可以介入解救错误的转录终止,使其在成功的基因表达和基因沉默过程中都十分重要。
基因表达,即生物体的DNA转录成为可利用的产物,需要通过启动子或一个外部的触发信号来激活。最新发表在Science杂志上的植物研究表明,转录阶段后期也很重要。该发现可能同样适用于其他生物,包括人类。
转录终止是转录的最后阶段。成功的转录终止取决于将DNA的正确区段转录为RNA,并包含特定长度的尾巴。
英国约翰英纳斯中心的研究人员发现,在转录终止没有通过正常机制而发生的地方,DICER-LIKE 4 (DCL4)会介入整理。如果不发生终止,转录会沿着染色体持续进行而不进行检查。
DCL4通过这种方式在转录终止过程中起重要且之前并不知道的作用。它有助于基因产物的形成。DCL4通常被认为是在相反效果即基因沉默中起作用。
JIC 的Caroline Dean 教授说,DCL4是转录过程的一个援助,帮助基因成功的表达。
这项研究有助于解释为什么基因沉默在转基因中出现的更频繁。因为之前并不了解应该更注意一个基因的末端。
“我们的研究表明,对于基因的成功表达,基因的末端和起点同样重要。”
当转录终止失败,会有大量异常的RNA生成——这就是一个细胞质量控制机制的部分退化。而这对基因组中和异常的RNA配对的其他序列产生影响。
Dean说,如果一个基因没有正确的终止,异常的RNA就会触发沉默通路。
DCL4可以介入解救错误的转录终止,使其在成功的基因表达和基因沉默过程中都十分重要。
Cotranscriptional Role for Arabidopsis DICER-LIKE 4 in Transcription Termination
Fuquan Liu, Saleha Bakht, Caroline Dean
Transcription termination is emerging as an important component of gene regulation necessary to partition the genome and minimize transcriptional interference. We have discovered a role for the Arabidopsis RNA silencing enzyme DICER-LIKE 4 (DCL4) in transcription termination of an endogenous Arabidopsis gene, FCA. DCL4 directly associates with FCA chromatin in the 3′ region and promotes cleavage of the nascent transcript in a domain downstream of the canonical polyA site. In a dcl4 mutant, the resulting transcriptional read-through triggers an RNA interference–mediated gene silencing of a transgene containing the same 3′ region. We conclude that DCL4 promotes transcription termination of the Arabidopsis FCA gene, reducing the amount of aberrant RNA produced from the locus.
文献链接:https://www.sciencemag.org/content/335/6076/1621.abstract