植物中的phasiRNA是一类以特定相位出现的次级小RNA分子，它们在玉米雄花序的发展中扮演着重要角色。任何参与生成这类小RNA的关键基因发生变异，都会影响花药的正常形成。最新研究揭示，24核苷酸长的phasiRNA前体（24-PHAS）在玉米早期雄花序中的膜相关多聚核糖体上高度集中，不过，对于核糖体如何绑定以及这种绑定在24-nt phasiRNA合成过程中的具体作用尚需进一步了解。
最近，由中国科学院植物研究所张梅团队完成的研究，对玉米雄花序九个重要发展阶段的花药及成熟花粉进行了核糖体图谱分析。这项研究发现，24-PHAS上普遍存在核糖体的绑定，且绑定程度与24-PHAS的表达量变化相匹配。不同玉米自交系间，核糖体与24-PHAS的绑定模式保持一致，且这种绑定偏好出现在miR2275切割位置的上游区域。为了探究核糖体绑定的作用，研究团队识别出了这些绑定区域内的短开放阅读框（sORFs），并评估了它们被翻译成蛋白质的可能性。
尽管大多数sORFs显示出与蛋白质编码基因相似的三核苷酸周期性特点，但在质谱分析中并未检测到相应的小肽。此外，当研究人员删除24PHAS_NO296位点的全部核糖体绑定区域后，观察到no296突变体中核糖体不再与24PHAS_NO296前体相结合，同时24-nt phasiRNA的数量显著减少，这表明核糖体的绑定有助于phasiRNA的生成。通过修改核糖体绑定区域内的sORF，使之形成新的sORF，研究者发现即使在这种情况下，核糖体依然能够绑定，并且该位置24-nt phasiRNAs的产量没有显著改变。上述结果暗示，sORFs可能通过增强核糖体与24-PHAS前体的绑定，而不是通过它们翻译出的小肽，来促进24-nt phasiRNA在减数分裂期间的大规模生产。
10月24日，该研究成果在线发表于国际权威学术期刊Plant Cell，植物所助理研究员韩英佳、博士研究生姜思奇和沈阳农业大学讲师董小妹为该论文的第一作者，张梅研究员为通讯作者。南京农业大学李盛本教授、河南农业大学吴刘记教授、斯坦福大学Virginia Walbot教授和加利福尼亚大学戴维斯分校Blake C. Meyers教授等也参与了该项研究工作。研究得到了中国科学院战略性先导科技专项和国家自然科学基金等项目的资助。
核糖体结合在24-nt phasiRNA产生途径中的作用模式
