上海生科院发现 D -body 中新组份 PIF4 及其在协调 miRNA 和红光信号传导途径中的新功能

日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心 / 植物生理生态研究所方玉达研究组的研究成果，以 Coordinated regulation of Arabidopsis microRNA biogenesis and red light signaling through Dicer-like 1 and phytochrome-interacting factor 4 为题，在线发表在 PLoS Genetics 上。

该研究发现转录因子 PIF4 在黑暗 / 红光转换过程中调控 miRNA 加工因子 DCL1 的稳定性，同时 PIF4 能调控部分 miRNA 基因的转录，在转录和加工两个层面调控成熟 miRNA 的积累量进而调控红光介导的植物光形态建成。

在真核生物中，20-30 个核苷酸长度的小的非编码 RNA 是调控很多生物学过程的关键内部信号之一，而红光作为重要的环境信号之一，调节了植物生长发育的各个方面。

目前关于红光信号与 miRNA 途径是否相互协调从而精细地调控植物生长发育及其分子机制知之甚少。

方玉达研究组长期研究植物 miRNA 合成途径的细胞生物学基础，在发现植物细胞核剪切小体（Dicing body）基础上，在进一步剖析 Dicing bodies 功能方面取得了系列研究结果。

该研究首先鉴定出 Dicing body 中的一个新组分 PIF4，并发现拟南芥 miRNA 加工复合体成员 DCL1/HYL1 与转录因子 PIF4 存在直接的相互作用。PIF4 是已知光信号途径重要的转录因子，PIF4 能够结合具生物活性的红光受体 phyB 从而调控下游基因的表达。

研究表明，PIF4 能够结合在部分 miRNA 基因启动子上作为转录因子起始这些 miRNA 基因的转录。高通量测序实验表明，与野生型拟南芥相比，miRNA 的积累在红光条件下以及拟南芥 PIF4 的突变体中发生明显改变。

进一步发现 PIF4 能在黑暗 / 红光转换条件下调节 DCL1 蛋白的稳定性。该研究发现 miRNA 加工因子 DCL1 和 HYL1 以及一些成熟的 miRNA 可以作为正调控因子或者负调因子影响红光介导的植物光形态建成，证实它们是植物红光信号传导过程中的新成员。

该研究证明 PIF4 从转录水平和转录后加工水平精确地调控 miRNA 的积累量从而调控植物的光形态建成，把内源 miRNA 途径及外源红光信号途径紧密联系在一起。

论文第一作者为副研究员孙镇菲。研究工作得到了国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项（B）的支持。

文章来源：生物360