近日，我校生物系郭紅衛(wèi)教授在生物學(xué)綜述性期刊CurrentOpinioninPlantBiology在線發(fā)表了題為“mRNAdecayinplants:bothquantityandqualitymatter”的特邀綜述性文章。論文系統(tǒng)總結(jié)了近年來(lái)植物信使RNA（mRNA）代謝和mRNA質(zhì)量監(jiān)控研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展，并重點(diǎn)探討了mRNA降解機(jī)制在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的重要作用。

郭紅衛(wèi)教授主要研究植物激素的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制以及基因轉(zhuǎn)錄后沉默的調(diào)控機(jī)理。近年來(lái)，郭紅衛(wèi)課題組深入研究mRNA降解抑制轉(zhuǎn)錄后基因沉默的分子機(jī)制，并獲得重大突破，2015年，研究成果發(fā)表在Science雜志。

真核生物中，mRNA的降解對(duì)于mRNA的數(shù)量和質(zhì)量調(diào)控都發(fā)揮關(guān)鍵的作用。成熟的mRNA在細(xì)胞中作為模板指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，而參與蛋白質(zhì)翻譯的mRNA的數(shù)量受到精確調(diào)控。這一過(guò)程不僅取決于基因的轉(zhuǎn)錄水平，也決定于mRNA的降解速率。mRNA降解主要包括多聚腺苷酸尾（polyAtail）的去除，脫帽（decapping）和核酸酶（ribonuclease）的消化。新近的研究表明，植物細(xì)胞中mRNA也可以在蛋白翻譯進(jìn)行的同時(shí)被核酸酶消化，即mRNA逐步退出蛋白翻譯過(guò)程與其降解是偶聯(lián)的過(guò)程。為保證蛋白翻譯的準(zhǔn)確性，植物細(xì)胞主要通過(guò)依賴翻譯的mRNA質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制進(jìn)行缺陷mRNA的分選及清除，從而實(shí)現(xiàn)mRNA質(zhì)量的調(diào)控。這些mRNA質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制同時(shí)也可以作為一種基因表達(dá)調(diào)控方式精細(xì)調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育及環(huán)境適應(yīng)性。在有缺陷的mRNA不能被核酸酶及時(shí)清除時(shí)，植物啟動(dòng)依賴小RNA的轉(zhuǎn)錄后基因沉默途徑（PTGS,posttranscriptionalgenesilencing）加以剪切使其喪失功能。轉(zhuǎn)錄后基因沉默作為一種防御手段清除過(guò)量產(chǎn)生的異常mRNA尤其是外源基因表達(dá)的mRNA，同時(shí)mRNA降解途徑確保轉(zhuǎn)錄后基因沉默極少作用于內(nèi)源編碼基因。該綜述對(duì)上述過(guò)程的分子機(jī)制及其在植物中的生物學(xué)功能進(jìn)行梳理論述，并展望植物領(lǐng)域關(guān)于mRNA動(dòng)態(tài)降解以及mRNA的數(shù)量和質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制有待研究的問(wèn)題。

郭紅衛(wèi)教授為該文的通訊作者，張新巖博士（現(xiàn)于美國(guó)普渡大學(xué)從事博士后研究）為第一作者，南方科技大學(xué)作為論文第一單位。該綜述得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、北大-清華生命科學(xué)聯(lián)合中心和南方科技大學(xué)基金的支持。