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水稻黄矮病毒(RYSV)属于弹状病毒科(Rhabdoviridae)中的核弹状病毒属,其基因组全长共14042个核苷酸,由一条不分节的负链RNA组成。序列分析表明其基因组除了3leader区(Ie)和5trailer(tr)区外共含有7个基因,按照3-le-N-P-3-M-G-6-L-tr-5的顺序排列。与弹状病毒基因组基本结构的比较表明,水稻黄矮病毒基因组中存在两个额外基因:基因3和基因6。本论文针对基因3和基因6的功能和性质进行了研究。
基因3位于P基因和M基因之间,在所有已经公布序列的植物弹状病毒基因组的同样位置都有其类似基因的存在,这足植物弹状病毒基因组区别于动物弹状病毒基因组的显著特点,但是这些基因的功能一直未知。在本论文研究中,基因3的产物P3蛋白在互补实验中被证明是一种细胞间运动蛋白。此外,基因枪轰击洋葱表皮细胞显示P3蛋白定位于细胞外周,这是运动蛋白常见性质。我们还发现P3蛋白能够促进P蛋白在核质间的穿梭,而P蛋白是弹状病毒复制和细胞间移动的基本单位-核酸核蛋白核芯(ribonucleoprotein core)的重要组成部分,P3蛋白的这种性质可能帮助了病毒的细胞间运动。这是首次在植物弹状病毒中确认了运动蛋白的存在,并部分解释了P3运动蛋白的作用机制。
基因6位于G基因和L基因之间,在有些动物弹状病毒中存在与之相同位置的基因,而在植物弹状病毒中除后来描述的Strawberry crinkle virus外没有其他病毒具有类似位置的基因,但这些基因或其编码的蛋白功能还不清楚。本论文中,作者证实了基因6编码的P6蛋白是一个RNA沉默抑制子,它不能够抑制局部基因沉默,但能够干扰系统的基因沉默。它可以显著的提高异源病毒PVX在四种烟草植物上的致病性。缺失突变分析发现其C末端的45个氨基酸是其主要的活性区域,这与二级结构预测发现P6蛋白在C末端有两个α螺旋的结果基本一致。Bimolecular fluorescence complementation(BIFC)实验表明它能够与拟南芥的AGO1蛋白在洋葱表皮细胞中共定位,这暗示P6蛋白可能通过与AGO1相互作用而抑制RNA沉默,这是目前为止弹状病毒科中第一个被鉴定的RNA沉默抑制子。