JGG｜武汉大学杨红春团队揭示剪切因子SMU1调控拟南芥胚胎模式建成的分子机制

细胞命运决定与细胞特化是植物胚胎模式建成的核心环节，直接影响种子形成和遗传性状的传递，该过程依赖精确的细胞分裂与细胞周期调控。剪接因子与前体mRNA (pre-mRNA)的剪接在胚胎发育过程中发挥重要作用，但是剪接因子是否以及如何通过调节pre-mRNA的剪接调控胚胎模式建成，目前尚缺乏深入研究。

近日，Journal of Genetics and Genomics在线发表武汉大学杨红春教授团队题为“

Key divisions and cell specification during embryo pattern formation require SMU1-mediated splicing of

CAK

genes in Arabidopsis

该研究发现剪接复合体B的保守亚基SMU1突变后，拟南芥胚根原和静止中心(QC)细胞受损，命运发生改变，表现为WUSCHEL-RELATED HOMEOBOX 5 (WOX5)表达模式改变、胚内生长素信号紊乱，胚根无法正常发育，最终导致胚胎死亡。在smu1突变体胚胎中，细胞周期关键调节基因CYCLIN-DEPENDENT KINASE ACTIVATOR (CAK)的剪接效率下降，蛋白水平降低，细胞周期不能正常进行。体外和体内实验均表明，SMU1能够结合CAKs未剪接的转录本。仅回补其中一个CAK基因的表达即能够部分挽救smu1的胚根发育缺陷，形成类QC细胞，使胚胎得以继续发育，甚至产生可育种子。

SMU1促进pre-mRNA剪接调节胚根的模式建成

综上所述，SMU1通过促进CAKspre-mRNA的剪接，精确调控细胞周期与细胞分裂，协调胚根原特化，从而保障胚胎根尖分生组织的模式建成。该研究揭示了RNA剪接在胚胎模式建成中的调控作用，为理解胚胎发育的分子机制提供了新视角。

作者简介

武汉大学黄小奕博士为该论文第一作者，杨红春教授为通讯作者。该工作得到国家自然科学基金、现代农业产业技术体系专项基金、湖北省自然科学基金等项目资助。