基因表達的轉錄后調控在多種細胞中起著至關重要的作用。RNA剪接作為其第一階段，就是將pre-mRNA中的內含?剪切除去，并將外顯?有序連接，最終加?成成熟的mRNA的過程，而RNA的選擇性剪接(AS)是該過程中至關重要的一步，可產生多個來自單個基因的轉錄本，促進其遺傳的多樣性和復雜性。AS事件主要包括內含子保留(IR)、外顯子跳躍(ES)、外顯子互斥(MXE)、替代5'剪接位點(A5SSs)和替代3'剪接位點(A3SSs)等五種形式，在植物中IR是最普遍的AS事件，而ES是動物中最常見的AS事件。AS已經在植物中已進行了廣泛研究，參與調節多種生理過程，但是AS調控植物–微生物互作的分子機制知之甚少。

由大豆疫霉菌(Phytophthora sojae)引起的大豆根腐病是其生產上的毀滅性病害之一。研究人員前期工作發現大豆疫霉效應子PSR1具有RNA沉默抑制子的功能(Qiao et al., Nature Genetics, 2013)，PSR1的WY結構域對于疫霉菌侵染和RNA沉默抑制活性至關重要的(Zhang et al., New Phytologist, 2019)。進一步研究闡明了該效應子通過與宿主PINP1蛋白特異性結合來調節sRNA生成和植物發育 (Qiao et al., PNAS, 2015)。然而PINIP1抑制植物中小RNA（sRNA）介導的免疫機制還不清楚。

近日，我校生命科學學院喬永利課題組在The Plant Cell期刊在線發表了題為“Phytophthora effector PSR1 hijacks the host pre-mRNA splicing machinery to modulate small RNA biogenesis and plant immunity”的研究論文，詳細地揭示了植物可變剪接因子PINP1如何調節sRNA生成和植物免疫的分子機制。

本研究首先發現PSR1效應子在大豆疫霉侵染宿主過程中是一個非常重要的毒性因子。PSR1與PINP1在動物、植物和微生物中的所檢測的同源蛋白互作。該研究還闡明了PINP1編碼了一個pre-mRNA剪接因子并含有一個ATP依賴 RNA解旋酶結構域；PINP1具有RNA解旋酶活性，能把雙鏈RNA解開形成單鏈RNA；PINP1是一個調控RNA代謝過程的蛋白，同時能與較長的單/雙鏈RNA和pri-miRNA特異性結合。重要的是，本研究揭示了PSR1通過降低了PINP1的RNA解旋酶活性、RNA和pri-miRNA結合活性，從而抑制了sRNA的生物合成和RNA代謝。

此外，該研究還闡明了PSR1-PINP1相互作用會導致全基因組范圍內的AS發生改變。在過表達PSR1和沉默PINP1的轉基因植株中，有大量的基因出現了內含子滯留IR事件。這些滯留的IR轉錄本可能在細胞內翻譯成截斷的毒性蛋白影響了植物防衛反應，從而提高了植物對疫霉菌敏感性。

綜上所述，該研究揭示了植物PINP1蛋白在調節sRNA生物合成和植物免疫中的分子機制，為了解和認識大豆疫霉根腐病菌致病機制提供了重要的科學依據。

 PSR1通過劫持宿主pre-mRNA剪接因子PINP1調控sRNA生物合成和植物免疫的工作模型

我校生命科學學院2019級博士生桂新孟為該論文第一作者，長江大學博士生張鵬、我校生命科學學院2020級博士生王丹以及中國科學院分子植物科學卓越創新中心博士生丁展為該論文共同第一作者，喬永利教授為該論文通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金項目、上海市教育發展基金會以及上海市科委等項目的資助。

（供稿、圖片：生命科學學院）