科研人员揭示“植物RNA生产车间”新秘密 感叹生命进化的巧妙

 Pol IV-RDR2的复合物三维结构 中国科学院分子植物科学卓越创新中心 供图

上海12月24日电 (记者 郑莹莹)中国科学院分子植物科学卓越创新中心的张余研究团队和王佳伟研究团队，以及浙江大学的冯钰团队24日合作在国际知名学术期刊《科学》(Science)上在线发表了一篇研究论文。该研究解析了植物中独特的双链RNA合成机制，是分子生物学和植物科学基础前沿领域的一项重要突破。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员张余表示，RNA在生物产业上有很大的应用空间。比如，目前有的新冠疫苗就是应用单链mRNA；又如，双链RNA可以作为一种新型的抗虫生物农药得以应用。他说，“我们的研究提供了一种全新的双链RNA合成方式，可能可以推动相关潜在应用。但作为基础研究，到底能不能推动最终应用，还有很长的路需要走。”

张余研究员在分析蛋白结构 中国科学院分子植物科学卓越创新中心 供图

Pol IV是植物细胞核编码的第四种RNA聚合酶，近30年来，其三位“长兄”——Pol I、Pol II和Pol III的三维结构都陆续得到解析，而Pol IV却依旧保持神秘。在此次研究中，中国科研人员不仅成功解析了Pol IV的结构，而且还发现了Pol IV与它的“搭档”——蛋白质机器RDR2的高效合作秘密。

Pol IV和RDR2又很像两个分管不同RNA合成工作的独立“车间”。该研究发现，两个原本独立的“车间”之间建造了一个内部通道，以此达到高效合作。中国科学院分子植物科学卓越创新中心副主任王佳伟说，“没想到生命进化的方式是如此巧妙，内部挖个通道，‘两家’就可以串门了。发现这一点的时候，我们特别兴奋，这大概就是我们做科研最大的乐趣。”

据介绍，Pol IV和RDR2的高效合作，可以给转座子(一类移动的遗传因子)打上“烙印”，防止它(转座子)在宿主基因组中随意繁殖，从而帮助植物细胞维持基因稳定性。该研究打开了植物RNA合成机制研究的另一扇大门，有助人们更好地了解“RNA工厂”的生产奥秘。(完)

【编辑:陈海峰】