SE編碼C2H2鋅指蛋白，是植物中miRNA形成途徑中的關鍵基因。其調控植物的葉片發育、頂端分生組織的活性、花序結構和植物發育階段的轉換。SE的部分功能缺失突變體se-1，表現出胚胎發生異常、葉片發生延遲、葉片鋸齒化、發育階段轉換加速、花序異常和花發育等缺陷。同時，SE參與植物響應生物脅迫和非生物脅迫的過程。然而，相對于被廣泛報道的SE功能的重要性，關于SE在植物生長發育不同時期及抗病抗逆時的作用方式及調控模式仍然未知。
長非編碼RNAs（lncRNAs），是一類長度超過200 nt，且幾乎不編碼蛋白質的RNA。大量研究表明，lncRNA是許多生物過程中的關鍵調節因素。目前，植物中已系統的鑒定出數以千計的lncRNAs，但他們具體的功能機制仍知之甚少。此外，lncRNA是否參與SE基因的調控，也有待研究。
孫博教授團隊長期從事表觀遺傳調控植物發育研究。本工作首先從SE的3’端鑒定出一個反義長鍊非編碼RNA SEAIRa，在拟南芥生長發育過程中與SE呈相反的表達模式。超表達SEAIRa會導緻SE下調表達，而敲低或者敲除SEAIR會導緻SE上調表達。因此SEAIRa是SE的負調控因子。
研究人員通過RNA體内pull down尋找到了SEAIRa的互作蛋白E3連接酶PUB25/26以及類泛素蛋白RUB1。SEAIRa招募PUB25/26以及RUB1引起SE第11個外顯子區域H2Aub修飾。此外，PUB25/26會影響SEAIRa 5’端的切割，并釋放出5’端片段，遊離的5’片段可以與PRC2核心成員EMF2互作，進而招募PRC2複合體引起SE第一個外顯子區域H3K27me3修飾。SE基因座不同位點的抑制性H2Aub和H3K27me3修飾協同調節SE染色質狀态并抑制SE表達。
圖1 SEAIR調控SE的作用機制
綜上，該研究揭示了一種由結合在染色質上的lncRNA SEAIRa介導的表觀遺傳抑制新機制。研究結果一方面拓寬了植物中lncRNA的作用機制，也闡述了在植物生長發育過程中發揮重要作用的SE的調控機制。
近日，該成果在以“An antisense intragenic lncRNA SEAIRa mediates transcriptional and epigenetic repression of SERRATE in Arabidopsis”為題于2023年3月1日在線發表于PNAS雜志，深入解析了長鍊非編碼RNA SEAIR調控SE的分子機制。伟徳国际官网登录入口博士後陳炜為該論文第一作者兼共通訊，南京農業大學王秀娥教授和伟徳国际官网登录入口孫博教授為該論文通訊作者。新加坡國立大學袁于人教授（已逝）、伟徳国际官网登录入口陳迪俊教授和南京農業大學張文利教授等參與了該研究工作。該課題得到了江蘇省農業技術體系專項資金和中央高校基本科研業務費專項資金等項目的資助。
原文鍊接：www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2216062120