2018年1月21日，清华大学生命科学学院和植物生物学研究中心戚益军研究组在《the plant cell》杂志在线发表题为《拟南芥miniyo和quatre-quart 2在rna聚合酶pol ii, pol iv和pol v的组装中的作用》（a role for miniyo and quatre-quart 2 in the assembly of rna polymerases ii, iv and v in arabidopsis）的研究论文，报道了拟南芥iyo和qqt２在rna聚合酶pol ii, pol iv和pol v组装中的作用机制。
dna甲基化是一种重要的表观遗传学修饰。在植物中，dna甲基化发生于cg，chg和chh序列。dna甲基化在这些序列的建立都依赖于一条rna介导的dna甲基化(rna-directed dna methylation，rddm)途径。rna聚合酶pol iv和pol v在rddm途径中分别负责产生小干扰rna（small interfering rnas，sirnas）和长非编码rna（long intergenic noncoding rnas， ign rnas）。sirna和ago4结合并与ign rna互补配对，招募甲基转移酶drm2（domain rearranged methyltransferase 2）至靶标位点建立dna甲基化。pol iv和pol v由pol ii进化而来，pol iv和pol v的亚基数目及构成与pol ii类似。人和酵母中pol ii的组装起始于rpb3/rpb11二聚体的形成，rpb10 and rpb12结合rpb3/rpb11二聚体形成rpb3组件，之后rpb2和rpb１组件形成，这三个组件在细胞质中结合形成全酶，最后被运入细胞核。植物中pol ii, pol iv和pol v的组装机制尚不清楚。
戚益军课题组通过正向遗传学筛选，获得了iyo，qqt2和nuclear rna polymerase b11/d11/e11(nrpb/d/e11)的突变体。在这三个突变体中，sirna，ign rna和dna甲基化水平均有显著下降。通过免疫共沉淀和定量质谱实验发现，在iyo和qqt2突变体中，pol v不能有效组装。进一步研究发现，iyo和qqt2与nrpe3组件互作并在nrpe3组件形成之后发挥功能，它们很可能起到连接nrpe3和nrpe2组件的作用。该研究还发现iyo和qqt2直接结合，并在与nrpe3组件互作时相互依赖对方。最后，该研究发现iyo和qqt2在pol ii和pol iv的组装中也起重要作用。该研究首次报道了两个参与植物rna聚合酶pol ii, pol iv和pol v组装的新因子，并揭示了pol ii, pol iv和pol v的组装机制。
清华大学生命科学学院博士李瑶曦、袁宇翔和博士后方晓峰为本文共同第一作者，戚益军为通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金委和清华－北大生命科学联合中心资助。
文章链接：
http://www.plantcell.org/content/early/2018/01/18/tpc.17.00380
