报告题目：RNA decay and gene silencing in plants

报 告 人：郭红卫 教授

主 持 人：李 超  研究员

报告时间：2023年12月08日 14：00-15：00

报告地点：闵行校区生命科学学院大楼534会议室 

报告人简介：

郭红卫教授，博士生导师，教育部“长江学者”特聘教授，基金委杰出青年基金获得者。1992年本科毕业于南开大学生物系，1995年硕士毕业于北京大学生科院，2001年博士毕业于美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）分子细胞发育系， Salk Institute从事博士后研究，2005年任北京大学生命科学学院教授，2016年任南方科技大学生物系讲席教授，及南科大-北大植物与食品研究所所长。郭红卫教授是目前国际上植物激素研究和植物衰老领域中最具影响力的学者之一，多次入选爱思唯尔“中国高被引学者”和科睿唯安“年度全球高被引科学家”。先后获得“中国青年五四奖章”、中国植物学会“先进青年科技工作者”、“中国青年科技奖”、中国科协“科学中国人年度人物”、科技部“中青年科技创新领军人才”、“谈家桢生命科学创新奖”、珠江人才科技创新领军人才、深圳市高层次人才国家级领军人才等荣誉。郭红卫教授长期致力于植物激素生物学和植物小RNA作用机制的研究。 首次建立了植物成熟衰老激素乙烯作用的蛋白降解模型和翻译抑制模型，揭示了多种乙烯信号转导机制和调控网络，构建了多个植物激素数据库和叶片衰老数据库，发现了RNA降解在小RNA介导的基因沉默中的关键调控作用，鉴定了一类新的内源siRNA—22nt siRNA的特殊作用机制和重要生物学功能；首次报道了植物中的pH感应器，并解析其协同调控植物生长和免疫的生化机制。迄今已在国际著名学术期刊以通讯作者或第一作者发表论文70余篇，包括Science、Cell、Nature、Plant Cell、PNAS、Cell Research等，先后担任Plant Cell、Mol Plant、JIPB、PMB、PCP等著名植物学杂志编委。2023年获首批“新基石研究员”资助。

报告内容简介：

基因表达调控在植物生长发育和环境适应中起着决定性的作用，主要包括转录调控和转录后调控。小RNA（miRNA和siRNA）发挥着重要的转录后调控功能。植物中siRNA的长度往往决定了其作用机制和生物学效应；植物RNA在不同的Dicer-like（DCL）蛋白的作用下可分别形成21-nt，22-nt或24-nt长度的siRNA。目前，关于21-nt和24-nt siRNA的调控方式和生物学功能研究的较为清楚，而22-nt siRNA由于含量通常较低，尚知之甚少。我们的研究发现当植物细胞质5’-3’和3’-5’RNA降解途径同时受阻时，植物会产生大量DCL4依赖的内源21-nt siRNA，导致广泛的内源基因沉默以及一系列生长发育缺陷（Zhang et al., Science 2015）。植物在特定环境条件下也会积累大量由DCL2产生的内源22-nt siRNA，其能介导靶基因的翻译抑制、次级siRNA的合成，导致基因沉默的扩增效应（Wu et al., Nature 2020）。近期，我们研究揭示了植物21-nt siRNA和22-nt siRNA竞争产生的机制。相较于DCL2，DCL4特有的dsRBD2 （dsRNA binding domain 2）在调控DCL4活性并使其优先于DCL2发挥功能起了重要作用。进一步研究发现，将dsRBD2 融合到 DCL2可显着激活DCL2的活性，导致植物22-nt siRNA 的积累，引发逆境响应与免疫反应以及生长发育的缺陷，暗示在进化中DCL2的dsRBD2的缺失对保护植物免受 22-nt siRNA过激活引发的基因沉默风暴至关重要。