圖2：22nt siRNA參與氮脅迫反應及其工作模式,。 

研究小組還發(fā)現(xiàn),，參與氮代謝的兩個硝酸還原酶基因(NIA1和NIA2)產(chǎn)生的22nt siRNAs約占22nt siRNAs的一半。 然而,，大多數(shù)產(chǎn)生22nt siRNA的基因并沒有顯示出明顯的mRNA表達降低,。

本研究結果與21nt siRNA有明顯不同，因此認為22nt siRNA可能具有不同的作用方式,。 通過進行生化和遺傳分析的組合,，他們首次發(fā)現(xiàn)，22nt的siRNA與Ago1蛋白結合后,，會導致它們的同源mRNA的翻譯抑制,。 同時，Ago1相關的22nt siRNA誘導小RNA的二次擴增,，當DCL4活性缺失時,，22nt siRNA的數(shù)量增加。

研究小組在自然條件下檢測了22nt siRNA 的生物學功能,。 他們發(fā)現(xiàn),，當?shù)貭I養(yǎng)有限時，植物表現(xiàn)出生長抑制表型,，并積累了大量的22nt siRNAs,，其中包括 nia1 / 2上的 siRNAs。 他們還發(fā)現(xiàn),，植物翻譯在氮缺乏癥下普遍減少,。

研究小組做出假設，認為植物可通過減少蛋白質的使用和增加22nt siRNA 的產(chǎn)量來應對極端氮缺乏癥的脅迫,。 這種反應可以降低了 NIA 蛋白質的水平,，而 NIA 蛋白質負責將硝酸還原為亞硝酸。 亞硝酸進一步還原成銨離子,，銨離子是合成氨基酸的必要原料,。

研究小組得出結論，22nt siRNA 的生物學功能為處理外界環(huán)境脅迫提供了一種新的機制,。 植物通過暫時抑制其生長狀態(tài),，可以降低蛋白質轉化的效率，減少能量消耗,。應激反應的激活確保了植物生存,。 這些蛋白質翻譯調控機制涉及到對不同環(huán)境脅迫反應，可能是重要的調控節(jié)點。

More information: Huihui Wu et al. Plant 22-nt siRNAs mediate translational repression and stress adaptation, Nature (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-2231-y