為了解答miRNA如何調(diào)控細(xì)胞壁生物合成的問題，北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院李磊研究組通過生物信息學(xué)方法在模式植物擬南芥中鑒定了23個(gè)靶向細(xì)胞壁生物合成基因的miRNA，命名為細(xì)胞壁miRNA（CW-miRNA）。以miR775為例進(jìn)行了深入的遺傳和生化研究，發(fā)現(xiàn)miR775能夠靶向一個(gè)編碼糖基轉(zhuǎn)移酶31家族的半乳糖基轉(zhuǎn)移酶基因GALT9，而miR775-GALT9通路主要通過改變細(xì)胞大小來調(diào)控葉片及其他相關(guān)器官的大?。浑S后，基于基因共表達(dá)分析、細(xì)胞壁單糖定量測(cè)量、共焦拉曼成像、果膠免疫標(biāo)記和原子力顯微鏡分析等結(jié)果，闡明了該通路通過調(diào)控細(xì)胞壁的果膠水平和細(xì)胞壁彈性模量來控制細(xì)胞大小并進(jìn)而調(diào)控器官大小。還發(fā)現(xiàn)miR775受到上游轉(zhuǎn)錄因子HY5的負(fù)向調(diào)控，構(gòu)成了HY5-MIR775-GALT9雙重抑制通路，遺傳學(xué)證據(jù)表明HY5通過抑制miR775的表達(dá)來調(diào)控細(xì)胞壁果膠水平和細(xì)胞壁彈性模量進(jìn)而調(diào)節(jié)器官大小。以上結(jié)果揭示了基于miRNA的細(xì)胞壁基因調(diào)控在控制器官大小方面的作用機(jī)制，突出了系統(tǒng)研究植物生長(zhǎng)發(fā)育過程中細(xì)胞壁miRNA功能的必要性，對(duì)深入理解植物器官大小形成機(jī)制具有重要意義，同時(shí)為改良作物農(nóng)藝性狀提供了新的思路。相關(guān)研究成果于1月11日在線發(fā)表于《The Plant Cell》上。