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The DEAD-box RNA helicase ZmRH48 is required for the splicing of multiple mitochondrial introns,mitochondrial complex biosynthesis,and seed development in maize

摘要RNA helicases participate in nearly all aspects of RNA metabolism by rearranging RNAs or RNA-protein complexes in an adenosine triphosphate-dependent manner.Due to the large RNA helicase families in plants,the precise roles of many RNA helicases in plant physiology and development re-main to be clarified.Here,we show that mutations in maize(Zea mays)DEAD-box RNA helicase 48(ZmRH48)impair the splicing of mitochondrial introns,mitochondrial complex biosynthesis,and seed development.Loss of ZmRH48 function severely arrested embryogenesis and endosperm development,leading to defective kernel formation.ZmRH48 is targeted to mitochondria,where its deficiency dramatically reduced the splicing effi-ciency of five cis-introns(nad5 intron 1;nad7 in-trons 1,2,and 3;and ccmFc intron 1)and one trans-intron(nad2 intron 2),leading to lower levels of mitochondrial complexes Ⅰ and Ⅲ.ZmRH48 in-teracts with two unique pentatricopeptide repeat(PPR)proteins,PPR-SMR1 and SPR2,which are required for the splicing of over half of all mi-tochondrial introns.PPR-SMR1 interacts with SPR2,and both proteins interact with P-type PPR proteins and Zm-mCSF1 to facilitate intron splicing.These results suggest that ZmRH48 is likely a component of a splicing complex and is critical for mitochondrial complex biosynthesis and seed development.

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作者 Yan-Zhuo Yang [1] Shuo Ding [1] Xin-Yuan Liu [1] Chunhui Xu [1] Feng Sun [1] Bao-Cai Tan [1] 学术成果认领
作者单位 Key Laboratory of Plant Development and Environmental Adaptation Biology,Ministry of Education,School of Life Sciences,Shandong University,Qingdao 266237,China [1]
栏目名称 Cell and Developmental Biology
DOI 10.1111/jipb.13558
发布时间 2023-12-27
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  • 浏览2
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植物学报(英文版)

植物学报(英文版)

2023年65卷11期

2456-2468页

SCIMEDLINEISTICCSCDCABP

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