2013年7月22日,，北京生命科學研究所何新建實驗室在《Nucleic Acids Research》雜志在線發(fā)表題為“The PRP6-like splicing factor STA1 is involved inRNA-directed DNA methylation by facilitating theproduction of Pol V-dependent scaffold RNAs”的論文,。該論文報道了擬南芥中mRNA前體的剪接因子STA1參與RNA介導DNA甲基化（RdDM），并闡明了其作用機制,。
DNA甲基化是植物和很多其它真核生物中一種保守的表觀遺傳修飾方式。以往的研究表明植物DNA 甲基化的建立可以通過RdDM途徑,。何新建實驗最近的研究表明,，mRNA前體的剪接機器參與RdDM途徑（Zhang et al.，2013,，EMBO J）,，但是具體的作用機制還需進一步研究。通過遺傳篩選,，該實驗室在模式植物擬南芥中發(fā)現mRNA前體的剪接因子STA1的突變影響RdDM,。高通量DNA甲基化分析發(fā)現STA1與RdDM途徑中的其它組分在全基因組水平上對DNA甲基化的影響是一致的。小RNA分析結果顯示,，STA1特異的影響既依賴RNA聚合酶IV又依賴RNA聚合酶V的24個核苷酸的小RNA,，而不影響只依賴RNA聚合酶IV的小RNA。這表明,，與RNA聚合酶V相同,，STA1可能是通過間接的方式影響小RNA的累積水平。在RdDM途徑中,，RNA聚合酶V負責產生長鏈非編碼RNA,，該長鏈非編碼RNA能夠作為支架RNA將ARGONAUTE蛋白AGO4招募到基因組上的RdDM的作用位點。該研究發(fā)現,，STA1參與RNA聚合酶V依賴的長鏈非編碼RNA的產生,。免疫熒光定位結果表明，STA1主要存在于細胞核中的卡哈爾體（Cajal body）中，這與AGO4所在的位置是相同的,，另外,，STA1與RNA聚合酶V的最大亞基NRPE1在細胞核中的位置有部分重疊。STA1在細胞核中的定位結果與它的功能是一致的,。這些研究結果表明,，STA1通過調控RNA聚合酶產生長鏈非編碼RNA在小RNA產生的下游途徑發(fā)生作用，影響DNA甲基化的建立,。該研究不僅證明了mRNA前體的剪接因子STA1參與RdDM途徑,，而且闡明了它的作用機制，這有助于全面揭示mRNA前體的剪接機器參與RdDM的具體機理,。
北京生命科學研究所的何新建博士是該論文的通訊作者,。何新建實驗室的博士生竇坤和上海生命科學院植物逆境生物學研究中心的黃朝鋒是論文的共同第一作者。論文的其它作者還包括何新建實驗室的博士后馬澤陽博士,、張翠軍博士和實驗員周進興,，北京生命科學研究所核酸測序中心的蔡濤博士和黃煥偉以及上海生命科學院逆境生物學研究中心的朱健康博士和唐愷。該研究在北京生命科學研究所完成,，得到科技部和北京市政府的資助,。（生物谷Bioon.com）
The PRP6-like splicing factor STA1 is involved inRNA-directed DNA methylation by facilitating theproduction of Pol V-dependent scaffold RNAs
DNA methylation is a conserved epigenetic marker in plants and animals. In Arabidopsis, DNA methylation can be established through an RNA-directed DNA methylation (RdDM) pathway. By screening for suppressors of ros1, we identified STA1, a PRP6-like splicing factor, as a new RdDM regulator. Whole-genome bisulfite sequencing suggested that STA1 and the RdDM pathway share a large number of common targets in the Arabidopsis genome. Small RNA deep sequencing demonstrated that STA1 is predominantly involved in the accumulation of the siRNAs that depend on both Pol IV and Pol V. Moreover, the sta1 mutation partially reduces the levels of Pol V-dependent RNA transcripts. Immunolocalization assay indicated that STA1 signals are exclusively present in the Cajal body and overlap with AGO4 in most nuclei. STA1 signals are also partially overlap with NRPE1. Localization of STA1 to AGO4 and NRPE1 signals is probably related to the function of STA1 in the RdDM pathway. Based on these results, we propose that STA1 acts downstream of siRNA biogenesis and facilitates the production of Pol V-dependent RNA transcripts in the RdDM pathway.
