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为探究 HOS15 在植物冷胁迫响应中的作用，研究人员以拟南芥为材料，开展 HOS15 对可变剪接（AS）调控的研究。发现 HOS15 缺失会放大剪接改变，其与剪接体成分互作，维持剪接稳态，为解析植物胁迫响应机制提供新视角。
植物如同扎根大地的 “哨兵”，时刻面临着环境变化的挑战，低温胁迫便是其中之一。在分子层面，可变剪接（Alternative Splicing, AS）作为调控基因表达多样性的关键机制，能通过产生不同转录本帮助植物适应环境波动。然而，植物如何在冷胁迫下精准调控 AS 网络，尤其是染色质重塑与剪接机制的协同作用，仍是待解之谜。韩国建国大学（Konkuk University）的研究团队聚焦于拟南芥（Arabidopsis thaliana）中 HIGH EXPRESSION OF OSMOTICALLY RESPONSIVE GENES 15（HOS15）蛋白，深入探究其在冷胁迫下对 AS 稳态的调控机制。该研究成果发表于《Journal of Plant Biology》，为揭示植物应对低温胁迫的分子策略提供了重要线索。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：通过 RNA 测序（RNA-seq）分析野生型与 hos15-2 突变体在正常及冷胁迫下的转录组差异，运用 3D RNA-seq 技术进行差异基因表达（DE）、差异可变剪接（DAS）和差异转录本使用（DTU）分析；利用酵母双杂交（Y2H）实验验证 HOS15 与剪接体成分的互作关系；通过异构体转换（Isoform Switch, IS）分析探讨 HOS15 对剪接异构体表达模式的影响。
HOS15 参与冷胁迫下基因表达与可变剪接调控
RNA-seq 结果显示，冷胁迫是 AS 事件的主要驱动因素，而 hos15-2 突变体在冷胁迫下表现出更显著的差异基因表达，其中剪接体通路被显著富集。对比野生型与突变体发现，剪接体相关基因如小核核糖核蛋白（snRNPs）和丝氨酸 / 精氨酸丰富蛋白（SR proteins，如 RS40、RS41）的表达模式在突变体中发生明显改变，提示 HOS15 可能通过调控剪接体功能维持 AS 稳态。
HOS15 与剪接体成分直接互作
酵母双杂交实验证实，HOS15 与多种剪接体关键组分存在物理互作，包括 SR 蛋白家族的 RS40、RS41、RSZ22a，以及 snRNPs 中的 U1A 和 U2B。阳性对照 HDA9 与 HOS15 的互作验证了实验体系的可靠性，而阴性对照空载体组合无生长信号，表明 HOS15 与剪接体成分的互作具有特异性，暗示其通过直接调控剪接体组装或功能影响 AS 过程。
突变体在冷胁迫下的可变剪接特征
通过四组对比分析（WT.T24-WT.T0、MT.T0-WT.T0、MT.T24-WT.T24、MT.T24-MT.T0），研究人员在 hos15-2 突变体中鉴定出 1,776 个差异可变剪接基因（DAS genes），其中 1,079 个仅受 AS 调控。同时，发现 3,203 个差异转录本使用事件（DTU transcripts），部分转录本的表达变化独立于基因转录水平，表明 HOS15 对 AS 的调控具有转录后层面的特异性。热图分析显示，DE+DAS 基因与 DE+DTU 转录本在突变体中呈现独特的表达聚类模式，进一步支持 HOS15 在剪接调控中的核心作用。
异构体转换揭示 HOS15 的条件性调控作用
异构体转换分析表明，野生型在冷胁迫下（WT.T24-WT.T0）发生 2,789 次 IS 事件，而突变体在相同条件下（MT.T24-MT.T0）出现 2,349 次 IS 事件。正常条件下（MT.T0-WT.T0）突变体仅有 55 次 IS 事件，冷胁迫处理的突变体与野生型对比（MT.T24-WT.T24）则仅有 10 次 IS 事件。典型基因如 AT2G28760、AT1G55675、AT5G46280 的异构体表达模式在突变体中发生显著反转，提示 HOS15 在冷胁迫下对特定基因的剪接异构体转换具有条件依赖性调控作用，可能通过影响剪接位点选择介导胁迫响应基因的功能多样性。
研究结论与意义
本研究证实 HOS15 作为可变剪接的调控因子，通过与剪接体成分互作维持冷胁迫下的 AS 稳态。尽管冷胁迫是 AS 变化的主导因素，HOS15 如同 “分子开关”，缓冲过度的剪接异常，确保基因表达的精确性。结合其已知的染色质重塑功能，HOS15 可能通过组蛋白修饰（如去乙酰化）调控剪接位点的染色质可及性，从而整合表观遗传与转录后调控网络。该研究不仅拓展了植物响应低温胁迫的分子机制，也为解析染色质与剪接体的跨界调控提供了植物学模型，为作物抗逆分子育种提供了潜在靶点。
