中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所研究员何玉科研究组在the plant cell上，发表了题为cytoplasmic hyl1 modulates mirna-mediated translational repression的研究论文。该研究组发现，hyl1蛋白除了介导microrna (mirna)的转录后调控，还调控mirna靶基因的翻译抑制。该发现丰富了mirna生物合成和翻译调控的理论，将推动mirna在植物遗传改良上的应用。
mirna是一类广泛存在于真核生物中长约21 nt的小分子非编码rna。植物中mirna主要在细胞核中被dcl1、hyl1和se组成的切割小体（dicing body）加工而成，随后成熟的mirna进入细胞质中，再以ago1为中心的rna沉默复合体（risc）对靶基因进行剪切或翻译抑制。在细胞核中，hyl1是dcl1重要的互作蛋白，其参与的mirna加工过程一直被认为是hyl1的主要生物学功能。该研究组长期从事拟南芥hyl1和同源的白菜bcplh介导mirna生物合成的研究。该研究中，科研人员证实hyl1蛋白也存在于细胞质中。为区分细胞质hyl1和细胞核hyl1的功能，科研人员将hyl1分别与强入核信号sv nls40和强出核信号nes融合，分别构建了仅定位于细胞核和仅定位于细胞质的hyl1转基因植株。仅细胞核定位的hyl1能部分回复hyl1-2突变体的表型缺陷，而完全细胞质定位的hyl1也能部分回复hyl1-2的表型缺陷，表明细胞质中的hyl1具有一定的生物学功能。此外，完全细胞质定位的hyl1并不影响mirna对靶基因的剪切，但改变了mirna靶基因的蛋白水平。仅细胞核定位的hyl1只能部分回复hyl1-2突变体中靶基因蛋白水平。多项实验证明，细胞质hyl1能够促进翻译抑制过程，且依赖于mirna。ago1和amp1是mirna介导翻译抑制过程中的重要蛋白，细胞质hyl1能够与ago1和amp1互作，影响ago1在多聚核糖体上的积累。综上所述，hyl1具有细胞核和细胞质双重定位，细胞质hyl1能够与ago1和amp1互作，通过调控ago1在多聚核糖体上的累积，进而调控mirna介导的翻译抑制过程（如图）。
分子植物卓越中心已毕业生杨曦，在读生董伟国和已毕业生任文青为论文共同第一作者，赵秋霞和吴斐婕参与了该工作，何玉科为论文通讯作者。研究工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金的支持。
细胞质hyl1调控mirna介导的基因沉默机制的模式图
研究团队单位：分子植物科学卓越创新中心
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