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Argonaute(AGO)蛋白是真核生物中一类高度保守的蛋白。AGO蛋白通过结合小RNA从而形成RNA沉默复合体(RNA induced silencing complex，RISC),并在转录水平和转录后水平抑制基因表达。拟南芥中的AGO1蛋白主要结合miRNA,在细胞质中通过切割靶基因mRNA或者抑制翻译过程从而在转录后水平抑制基因表达。前期研究表明,AGO1蛋白在细胞核中也有分布,但其在细胞核中的功能并不清楚。本研究利用细胞组分分离实验,发现AGO1存在于染色质组分中。进一步利用染色质免疫沉淀(Chromatin Immunoprecipitation,ChIP)结合高通量测序方法(ChIP-seq),在全基因组水平鉴定了 AGOl在染色质上的结合位点,并且发现AGO1蛋白倾向于结合基因编码区域。通过基因功能富集分析(Gene Ontology,GO)发现,AGO1结合基因的功能显著富集在响应内外环境刺激方面。为了深入研究AGO1结合刺激响应基因的生物学意义,本研究选取了茉莉素(JA)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)四种激素、一种生物胁迫(flg22)以及低温和高盐两种非生物胁迫作为刺激信号处理拟南芥,并研究AGO1在这些刺激情况下的生物学功能。研究发现上述刺激均可以促进AGO1蛋白特异性地结合刺激响应基因。本研究以JA信号通路为切入点,进一步研究核内AGO1在某一特定信号通路中的功能。ChIP-qPCR结果显示,在JA受体COI1突变体coil-1中,MeJA不能诱导AGO1结合JA响应基因,说明AGO1蛋白与靶基因的结合特异性受到MeJA信号通路调节。通过纯化细胞核中AGO1结合的小RNA并进行高通量测序,本研究发现在MeJA处理后,野生型Co1-0中AGO1蛋白结合的JA响应基因区域有大量小RNA产生,而在coil-/突变体中这些小RNA不能被诱导产生,暗示AGO1结合基因的过程需要小RNA参与。为了研究被MeJA诱导结合在基因上的AGO1蛋白对基因表达调控是否有功能,本研究使用MeJA处理和对照处理的Col-0和ago-36突变体材料进行了转录组(RNA-seq)分析,发现在ago1-36中,被AGO1结合的JA响应基因受MeJA诱导表达的程度显著降低。表明AGO1对JA介导的响应基因激活表达是必需的。此外,还发现在agol-36突变体中,MeJA不能有效地抑制根生长。以上结果表明,AGO1可以通过结合JA响应基因并激发其表达,在JA信号通路中发挥重要作用。本研究进一步鉴定了核内AGO1的互作蛋白,发现AGO1可以与Mediator复合体相互作用。MED25是拟南芥Mediator复合体的一个亚基,MED25可与MYC2互作参与JA响应基因的诱导表达。免疫共沉淀实验(Co-Immunoprecipitation,Co-IP)验证了 AGO1和MED25蛋白在细胞核内的互作,并且MeJA处理可促进两者的互作。这些结果初步提示AGO1可能与MED25以及MYC2形成复合体从而调控JA介导的响应基因的表达。综上所述,本研究首次在全基因组水平上鉴定了拟南芥AGO1蛋白在染色质上的结合位点,并揭示在植物响应激素和胁迫过程中,AGO1通过结合染色质从而直接促进基因转录这一全新功能。