陆平利课题组在叶绿体TrmE类tRNA修饰酶基因PDD对于叶绿体和植物生长发育的重要作用研究方面取得新进展

转运RNA（transfer RNA, tRNA）是蛋白合成中必不可少的生物小分子。 tRNA中存在广泛的核苷修饰，对于其正确行使分子功能，保证生物细胞中准确而高效的翻译具有重要的作用。通过构建近等基因系分析，发现一株具有苗期叶片白化，株高和分蘖显著降低的株系。  

通过图位克隆、获取基因组编辑突变体和遗传互补等实验，证实PDD 为LOC_Os08g31460。PDD编码一个进化上保守的GTPase，属于TrmE（tRNA modification E）蛋白家族。PDD-eGFP融合蛋白荧光信号观察显示PDD蛋白定位在叶绿体中。通过液相色谱-串联四极质谱联用（LC-MS/MS）实验证实PDD参与水稻叶绿体tRNA mnm5s2U的修饰。 免疫印迹实验表明NIL-PDDOL叶绿体中光合作用以及核糖体生物合成相关蛋白的蛋白水平显著下调，同时叶绿体编码的RNA聚合酶（Plastid-encoded RNA polymerase, PEP）亚基的蛋白水平上调。

2020年4月23日，该研究成果以“A Natural Variation in PLEIOTROPIC DEVELOPMENTAL DEFECTS Uncovers a Crucial Role for Chloroplast tRNA Modification in Translation and Plant Development” 为题发表在Plant Cell杂志上。该项研究在高等植物中首次证明叶绿体中tRNA修饰对于植物发育的重要性，同期国际顶级植物学期刊The Plant Cell 刊发Highlight Research 评论文章。

PDD发挥作用可能的分子机制模型