2012年5月17日，清華大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心戚益軍研究組在《Molecular Cell》在線發(fā)表題為“Cytoplasmic Assembly and Selective Nuclear Import of Arabidopsis ARGONAUTE4/siRNA Complexes”的論文。該論文報(bào)道了擬南芥RNA介導(dǎo)DNA甲基化（RdDM）通路中，ARGONAUTE4/siRNA復(fù)合體在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)組裝和選擇性進(jìn)入細(xì)胞核的分子機(jī)制。

DNA甲基化作為一種高等生物中保守的表觀遺傳修飾，在維持基因組穩(wěn)定性，調(diào)控基因表達(dá)和介導(dǎo)轉(zhuǎn)基因沉默等生物過程中起著非常重要的作用。RNA介導(dǎo)的DNA甲基化（RdDM）是植物從頭建立DNA甲基化的重要途徑。在該通路中， siRNA從轉(zhuǎn)座子等重復(fù)DNA序列區(qū)域產(chǎn)生（這些siRNA被稱為heterochromatic siRNA, hc-siRNA），并與ARGONAUTE4（AGO4）蛋白結(jié)合形成效應(yīng)復(fù)合體。AGO4/siRNA復(fù)合體可進(jìn)一步招募DNA甲基轉(zhuǎn)移酶DRM2等組分，特異性地識(shí)別同源DNA序列并介導(dǎo)甲基化修飾。由于hc-siRNA的產(chǎn)生和最終功能行使都在細(xì)胞核中進(jìn)行，之前人們普遍認(rèn)為RdDM通路是一個(gè)完全發(fā)生在細(xì)胞核中的過程。戚益軍實(shí)驗(yàn)室在對(duì)擬南芥細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中的小RNA組分進(jìn)行系統(tǒng)分析的過程中，出人意料地發(fā)現(xiàn)：hc-siRNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，并且大部分以游離的雙鏈形式存在；而在細(xì)胞核中則主要以與AGO4結(jié)合的單鏈形式存在。進(jìn)一步的細(xì)胞和生化實(shí)驗(yàn)證明：在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，AGO4在HSP90蛋白的幫助下結(jié)合雙鏈siRNA，然后通過其核酸內(nèi)切酶活性切割并降解其中一條鏈，形成成熟的結(jié)合單鏈siRNA的AGO4效應(yīng)復(fù)合體。siRNA的結(jié)合很可能導(dǎo)致AGO4構(gòu)象發(fā)生變化，暴露出其核定位信號(hào)，細(xì)胞因此可以選擇性的識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)成熟的AGO4/siRNA復(fù)合體至細(xì)胞核內(nèi)。該研究揭示了RdDM通路中AGO4/siRNA效應(yīng)復(fù)合體在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)組裝的重要步驟，推翻了以前人們認(rèn)為RdDM通路完全在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行的成見。該研究還表明，細(xì)胞選擇性地轉(zhuǎn)運(yùn)成熟的AGO4/siRNA復(fù)合體進(jìn)入細(xì)胞核，很可能是RdDM通路進(jìn)入效應(yīng)階段之前的一個(gè)關(guān)鍵調(diào)控點(diǎn)。

與浙江大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)的博士生葉瑞強(qiáng)和博士后王偉為該論文的共同第一作者，論文的其他作者還有博士生劉暢和技術(shù)員吳揚(yáng)，日本國立農(nóng)業(yè)生物科學(xué)研究所的Taichiro Iki和Masayuki Ishikawa博士，以及浙江大學(xué)的周雪平博士。戚益軍博士為該論文的通訊作者，該項(xiàng)研究由科技部973項(xiàng)目資助。