小RNA是真核生物中重要的基因調控分子，在生長發(fā)育、基因沉默、抵御病毒等動植物的各類生理過程中起著至關重要的作用。小RNA的生物合成中，Dicer家族核酸內切酶選擇性識別小RNA前體，切割RNA至特定長度，并選擇性地將一條鏈遞呈給下游AGO蛋白從而介導下游基因沉默。Dicer如何起到“分子尺”和“分子刀”的功能，切割小RNA前體生成特定長度的小RNA這一機制尚不清晰。

    國家“十三五”科技計劃“蛋白質機器與生命過程調控”重點專項“植物非編碼RNA介導基因沉默過程中重要蛋白質機器的結構功能研究（2016YFA0503200）”項目取得重要進展。項目團隊以植物中特異性生成24-nt小RNA的Dicer Like 3 (DCL3)為對象開展了研究，利用合成的DCL3天然底物模擬物和冷凍電鏡技術，解析了DCL3和天然底物模擬物的復合物結構，并從中觀測到Dicer家族蛋白同時對前體小RNA的5’和3’端同時產生特異性識別的機制。項目團隊通過進一步的結構分析，解析了Dicer家族內切酶對小RNA的長度測量機制并解釋了小RNA的鏈選擇性機制問題。項目團隊通過生化和體內小RNA測序實驗驗證了末端識別和特異性切割對DCL3產生特性長度小RNA的重要性。

    該研究首次觀測到了Dicer家族酶切割小RNA前體的狀態(tài)，成功闡釋了Dicer對底物前體RNA末端識別、長度特異性切割以及鏈選擇性呈遞給下游AGO的機制，研究成果近期發(fā)表在Science雜志上。

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