绿色植物AGO基因的进化过程

在真核生物中，RNA干扰（RNAi）是由小RNA（sRNAs）介导的重要遗传调控机制（Hutvagner and Simard, 2008）。作为RNAi的主要效应器，ARGONAUTE蛋白（AGO）与sRNA结合形成RNA诱导沉默复合物（RISC），进而在转录或转录后水平抑制小RNA的靶点（Hutvagner and Simard, 2008），从而在植物中调节影响多种生物过程。植物AGO通过核内剪切或翻译抑制参与转录后基因沉默（PTGS），通过RdDM参与转录基因沉默，并参与其他新兴功能（Fang and Qi 2016；Carbonell 2017；Carbonell and Carrington 2015）。目前关于植物AGOs的知识主要来源于被子植物，特别是水稻和拟南芥（Fang and Qi 2016）。每个物种中往往存在多个AGO，如拟南芥中的10个，代表RNAi途径的多样化（Fang amd Qi 2016；Carbonell 2017）。随着植物基因组测序和转录组分析，越来越多的植物AGO基因被发现。例如，在藓类植物中有6个AGO基因（Arif et al., 2013），在柑橘中有13个AGO基因（Sabboine et al.2019），在番茄中有15个AGO基因（Bai et al., 2012），在玉米中有17个AGO基因（Qian et al., 2011）等。被子植物中的AGO蛋白根据其系统发育关系已分化为三个主要分支：AGO1/5/10、AGO4/6/8/9和AGO2/3/7，它们以拟南芥中的AGO1-10命名。最近的研究发现，陆地植物中存在一个额外的AGO分支：AGO-like，而被子植物中似乎丢失了该分支（You et al., 2017）。

虽然植物AGO家族的进化框架已经建立，但目前的系统发育分类系统严重依赖于少数物种，这限制了对植物AGO的进化起源和系统发育关系的清晰理解。因此迫切需要一个更准确和完整的系统发育系统来进一步分类AGO家族。

近日，深圳大学高雷研究组在The Plant Journal在线发表了题为Origin, evolution and diversification of plant ARGONAUTE proteins的研究论文，揭示了绿色植物AGO基因的进化过程。