山東農業大學獨家發Cell子刊文章

　　來自山東農業大學生命科學學院發現了連接植物miRNA和環境脅迫之間的調控新機制，指出選擇性剪接在其中扮演的關鍵角色。相關成果公布在Molecular Cell雜志在線版上。

　　文章的通訊作者是山東農業大學生命科學學院院長鄭成超教授，其研究組主要研究方向包括：植物重要功能基因的克隆、鑒定與利用，以及基因表達調控元件的鑒定與應用。鄭成超教授曾在重要功能基因、特異啟動子克隆與功能鑒定等方面均獲得了許多擁有我國自主知識產權的研究成果，申請ZL3項。

　　雖然自iPS細胞技術躋身世界生命科學領域之后，對于小分子RNA(miRNA)的關注熱度有所下降，但是這一領域依然吸引了不少科學家為之付出努力，這種5'端帶磷酸基團，3'端帶羥基、長度在22 nt左右的內源性非編碼調控RNAs在控制植物的發育、開花時序、新陳代謝、應激反應等方面起著重要的作用。

　　其中關于miRNA和環境應激反應，越來越多的研究證明這兩者之間存在重要關系，但是對于這一關聯自植物中的調控機制，科學家們了解的卻并不多。

　　在這篇文章中，研究人員發現擬南芥內含子miR400能與其由主基因(Host gene)：At1g32583共轉錄，同時在受到熱處理后，表達會下降。而且有趣的是，MIR400所在位置的內含子(306 bp)出現的一個選擇性剪接(AS)事件受到熱應激的特異性誘導。

　　在這個剪接過程中，切除了一個100 bp的片段，余下的206 bp包含MIR400的內含子仍然保留在由主基因中，因此這一由應激反應誘導的AS事件導致了miR400初級轉錄產物的更多積累，miR400更少的成熟。

　　因此研究人員認為，這些結果直接證明了選擇性剪接AS是連接植物miRNA和環境脅迫之間的調控機制。

　　同時Molecular Cell雜志也公布了另外一項由浙江大學完成的研究新成果――當兩種關鍵蛋白質“失控”發生越位碰撞后，就會引發一系列變化，將一個正常的干細胞變成腫瘤干細胞。

　　近年來，科學家們發現，在許多腫瘤組織中，都存在極少數類似于干細胞的細胞小群體，它們有著與干細胞十分相似的特性，能自我更新，也能分化;同時，它們還有一項特殊的本領，就是“逃逸”。這種現象，在一些接受放療和化療的腫瘤患者身上表現得十分明顯。在藥物作用下，往往是分化的腫瘤細胞被殺死了而腫瘤干細胞卻依然活著，或者當時表現得似乎是消失了，一段時間后卻又卷土重來，愈演愈烈，因為目前的放療化療無法從根本上“消滅”它們。 盡管腫瘤干細胞有可能從已分化的體細胞逆轉而來，但目前更多的證據提示它們可能主要來源于正常干細胞的癌變。

　　在這篇文章中，研究人員發現Oct4可以直接結合部分Akt基因的啟動子，抑制其轉錄。但一旦Oct4被Akt磷酸化后，就會從該啟動子區域上脫離下來，從而增強Akt基因的轉錄。這樣，在胚胎癌細胞中，Oct4和Akt間彼此結盟，形成了一個相互促進的調控機制，即‘Oct4CAkt正反饋回路系統’。這也許是腫瘤干細胞比正常干細胞具有更強的自我更新能力和抗凋亡能力的一個重要原因。

　　作者簡介：

　　鄭成超　教授　 博士生導師

　　履歷

　　1962年1月生。博士，教授，博士生導師。現任山東農業大學生命科學學院院長，2004年入選國家“新世紀百千萬人才工程”國家級人才，2007年入選教育部“長江學者創新團隊”帶頭人，2008年入選山東省有突出貢獻的中青年專家，《植物學報》、《農業生物技術學報》編委。1982年畢業于山東農業大學留校任教至今，先后獲山東農業大學農學碩士和中國農業大學理學博士學位。 1989年2月至6月赴丹麥哥本哈根研修種子技術，1992年1月至1996年1月赴美國加利福尼亞大學戴維斯分校植物生物學系留學，主要從事植物分子生物學方面的研究。2001年作為教育部選派的高級訪問學者赴美國北卡羅萊納大學合作研究, 主要進行了轉基因表達調控的研究。近年來主持承擔了國家“863”、國家“973”、國家轉基因植物研究專項和國家自然科學基金等多項課題，在重要功能基因、特異啟動子克隆與功能鑒定等方面均獲得了許多擁有我國自主知識產權的研究成果，申請ZL3項。在《Neuclear Acids Research》、《Plant Physiology》、《New Phytologist》和《中國科學》等國內外著名學術刊物上發表論文70多篇。

　　教學工作

　　本科生《Gene cloning and DNA analysis》;

　　碩士生《生物化學與分子生物學專業英語》;

　　博士生《生物化學與分子生物學專題討論》;

　　主要研究方向

　　1.植物重要功能基因的克隆、鑒定與利用：以重要農作物小麥、玉米、棉花、煙草以及模式植物擬南芥為研究材料，克隆與作物發育、抗逆性等密切相關的功能基因，探討這些基因的表達模式及其調控機制，研究其在作物遺傳改良上的利用價值，獲得擁有我國自己ZL或知識產權的基因，為生物技術育種提供基因資源。

　　2.基因表達調控元件的鑒定與應用：人為控制外源基因在轉基因作物的特定器官、特定時期表達，必須依靠組織專一型啟動子、發育誘導型啟動子和其它基因表到調控元件。本方向主要研究各類啟動子的表達調控機制和應用，染色質重塑與基因表達，核基質結合序列MAR(matrix attachment region)對轉基因表達的調控機制與應用。

　　近五年科研項目

　　1.國家“863”計劃項目《棉花耐鹽基因的分離、功能鑒定與應用》2003-2006

　　2.國家“973”計劃項目《作物應答高鹽、低溫脅迫的分子調控機理》2006-2010

　　3.教育部“長江學者創新團隊發展計劃”《作物高產優質的生理與分子基礎》2007-2009

　　4.國家轉基因專項《作物抗除草劑抗逆基因克隆》1998-2003

　　5.國家自然科學基金《一個新型棉花CCCH鋅指轉錄因子功能鑒定與分析》2006-2008

　　6.國家自然科學基金《擬南芥CCCH 型鋅指轉錄因子a亞家族的生物學功能及其作用機理的研究》2009-2011

　　7.國家自然科學基金《擬南芥miRNA169家族及靶基因的功能鑒定與分析》2010-2013