植物Argonaute蛋白是执行miRNA与siRMA等小RNA介导的表观遗传修饰调控的关键蛋白，主要结合21-24 nt的小RNA从而形成RISC复合体，对基因表达进行转录或转录后调控。拟南芥AGO基因家族编码9个有功能的AGO蛋白，基于它们的序列相似性、功能特点以及所结合的小RNA种类特征可以分为AGO1/5/10， AGO2/3/7 和 AGO4/6/9三个类群。尽管关于拟南芥AGO1、AGO4等蛋白结合的小RNA种类与功能已有较深入的研究，目前对于AGO3结合的小RNA的特征和基本功能还了解较少。

 

        中国科学院遗传与发育生物学研究所王秀杰研究组与美国德州农工大学张秀任研究组通过合作研究发现，AGO3并不能互补与其序列同源性最高的AGO2在植物抗病毒防御反应中的功能。对AGO2与AGO3结合的小RNA进行高通量测序分析的结果显示，AGO2主要结合21 nt长的小RNA，而AGO3主要结合24 nt长的小RNA，并且AGO3结合的24 nt小RNA的种类及分布特征与同源关系更远的AGO4所结合的小RNA更相似。通过AGO4基因的启动子驱动表达AGO3能够部分互补ago4-1突变体的DNA甲基化修饰缺失。这些结果显示AGO3蛋白在功能上与AGO4相似，通过结合24 nt小RNA参与植物DNA甲基化调控。

 

        该项研究成果于2016年4月18日在线发表在Nature Plants杂志（doi:10.1038/nplants.2016.49）上。王秀杰研究组刘修营博士和美国德州农工大学张秀任研究组张钟徽博士为该文章的共同第一作者。该项研究得到了国家自然科学基金委的资助。

 

 

图1. 拟南芥AGO蛋白及其相关小RNA的功能分类