近日，植物科学顶级杂志《The Plant Cell》（JCR一区，近5年影响因子9.848）在线发表了我院李庆顺教授课题组的最新研究成果“Transcriptome analyses of FY mutants reveal its role in mRNA alternative polyadenylation”。该论文揭示了拟南芥开花因子FY在选择性多聚腺苷化（Alternative PolyAdenylation, APA）过程中的功能，为植物复杂的多聚腺苷化（polyA）信号识别机制提供遗传学证据，完善了植物polyA过程的分子机制，同时为深入理解通过APA调控植物生长发育和植物对环境响应的分子机制奠定基础。

        APA是存在于真核生物中一种重要的基因表达调控机制，其关键步骤是mRNA前体的核苷酸序列的识别，直接决定了成熟mRNA转录本的序列。然而，植物中polyA信号识别的机制还知之甚少，原先认为是开花因子的FY在全基因组范围内参与多聚腺苷化过程的分子机制还未见报道。

        本项目研究人员使用一系列FY突变体及FY/AtCPSF30双突变体，结合我们自己研发的3’末端高通量测序方法PolyA 标签测序法（PAT-seq），全面探讨了FY不同结构域在poly(A)位点使用中的作用，同时阐明FY与AtCPSF30在polyA信号识别过程中的关系。结果表明，FY的WD40结构域的突变比PPLPP结构域缺失对polyA位点使用有着更强的影响。进一步研究发现FY的WD40结构域的突变与PPLPP结构域的缺失对3’UTR区间polyA位点选择和信号使用有着相反的影响。并且在体内证明了FY和AtCPSF30调控的APA参与非生物胁迫反应过程。此外，FY与AtCPSF30在信号识别中的功能并不是完全重叠，但都参与了A-rich信号的识别。

图1. FY突变体与其双突变体的polyA位点使用分析。Poly(A) site usage（PAU）代表poly(A)位点使用。Cumulative Distribution Function（CDF）代表累积分布函数。（A）不同样品中PAU的聚类分析。（B）和（C）不同样品中PAU的累计分布分析。

图2. 3’UTR区间NUE信号区的单核苷酸使用以及信号分析。（A-G）单核苷酸使用，“oxt6 unique”代表oxt6特异的poly(A)位点，相对于野生型，只有oxt6有此位点。“WT unique”代表WT特异的poly(A)位点。“Common”代表同时存在于野生型和突变体中的poly(A)位点，其他突变体有着相似的表示方式。（H）和（I）保守的AAUAAA信号和其一个碱基变异的信号使用分析。“WT-oxt6”相对于oxt6，野生型中特异的poly(A)位点，其他突变体有着相似的表示方式。

    该研究是由我院李庆顺教授团队完成，第一作者为2014级博士研究生于志波，博士后林俊城参与研究。

    文章链接： DOI: 10.1105/tpc.18.00545；http://www.plantcell.org/content/early/2019/08/19/tpc.18.00545.long