真核生物中存在着大量的RNA结合蛋白(RNA-binding proteins，RBPs)，RNA的合成、转录后加工、转运、翻译和降解等诸多RNA的代谢环节都伴随着RNA结合蛋白的参与。然而，针对RBP的系统性功能研究至今仍鲜有报道。多聚腺苷酸结合蛋白(PABP)是真核生物特有且高度保守的一类RNA结合蛋白，在酵母和动物中，多聚核糖体分离及梯度密度离心等实验证明，PABP蛋白可结合mRNA的多聚腺苷酸尾，并可能参与调控蛋白质翻译。然而，PABP蛋白在全基因组水平上对靶RNA的识别及其对蛋白质翻译的调控功能尚未见报道。　　拟南芥PABP家族由8个成员组成，根据同源性被分为4个亚家族，其中，第二亚家族成员AtPAB2、AtPAB4和AtPAB8在各发育时期的组织器官中均高表达，是拟南芥PABP家族主要成员。本文以该家族成员为研究对象，对拟南芥PABP的功能进行研究。遗传学研究发现，拟南芥中atpab2、atpab4和atpab8的单突变体相较于野生型Col无明显发育异常表型;atpab2 atpab4和atpab2 atpab8双突变体呈现叶形、株高、开花时间、角果形态异常及抗病毒等多效性表型;atpab2 atpab4 atpab8三突变体胚胎在早期发育迟滞至晚期死亡。上述多种发育和逆境响应表型表明AtPAB是植物生长发育所必需的，AtPAB2、AtPAB4和AtPAB8具有功能冗余性。　　CLIP-seq技术是一项可以在全基因组水平鉴定与特定RNA结合蛋白互作的RNA分子及其序列特征的新技术。为了深入解析AtPAB参与植物生长发育的分子机制，本研究利用CLIP-seq技术，分别鉴定了AtPAB2、AtPAB4和AtPAB8在体内结合的靶RNA种类及其序列特征，结果表明:poly(A)序列为三种AtPAB在植物体内的主要识别序列，其中AtPAB2文库中连续32 nt长度及以上poly(A)序列占总数据量比例高达近30％; AtPAB所结合的RNA类型主要是mRNA，其所占比例高达80％;近80％的AtPAB结合序列倾向分布于mRNA的3末端。进一步分析发现，AtPAB2、AtPAB4和AtPAB8所结合的基因具有高度的重叠性，聚类分析表明这些重叠基因参与各种生物学途径，包括胁迫响应、光合作用、蛋白质翻译、胞内运输、大分子代谢及胚后发育等，这与atpab2 atpab4 atpab8三突变体致死表型是相吻合的。综上所述，我们首次在植物体内证明AtPAB广泛结合于mRNA的poly(A)尾部。　　核糖体展示技术结合高通量测序(Ribo-Seq)可以在基因组水平检测mRNA的翻译状态。为了探讨AtPAB对其靶mRNA在蛋白质翻译水平上的调控作用，我们以Col、atpab2 atpab4、atpab2 atpab8和atpab4 atpab8为实验材料，在加入翻译延伸抑制剂放线菌酮的条件下建立Ribo-seq文库。在不抑制翻译起始的条件下，翻译延伸抑制剂的加入可在翻译起始位点-14 nt处诱导产生翻译起始堆积峰。我们发现在atpab2atpab4、atpab2 atpab8和atpab4 atpab8双突变体中翻译起始堆积峰高度较野生型样品明显下降，表明翻译起始在atpab双突变体中被抑制，从而证明AtPAB在基因组水平上具有促进蛋白质翻译起始的功能。通过免疫共沉淀结合质谱鉴定技术，我们发现AtPAB与eIF4A、eIF4G、eIF3C和eIF2等多种翻译起始因子存在相互作用，暗示AtPAB可能通过与蛋白质翻译起始复合体的互作来实现对翻译起始的促进作用。　　除poly(A)尾外，研究还发现AtPAB可结合于某些基因的非poly(A)尾区，包括5UTR、CDS和intron区。分析表明，寡聚腺苷酸oligo(A)序列和寡聚嘧啶串(5TOP)序列在AtPAB所结合的5UTR区中富集。体外RNA结合实验(EMSA)证实，AtPAB对5TOP序列具有直接结合能力。在动物中，含有5TOP序列的mRNA可受到依赖环境变化的翻译抑制调控，但可直接识别此序列并行使翻译调控功能的5TOP反式作用因子至今仍鲜有报道。AtPAB能够直接结合5TOP序列这一发现，揭示了AtPAB作为新的TOP mRNA反式作用因子针对特定靶位点行使翻译抑制功能的可能性。　　此外，我们还发现AtPAB连接结构域中的RP基序能够在体内被拟南芥蛋白质精氨酸甲基转移酶4(AtPRMT4)甲基化修饰，其调控机制尚待进一步研究探讨。　　本研究采用新的实验手段为PABP结合mRNA的poly(A)尾及参与翻译调控的功能提供了体内的直接证据，在基因组水平上验证前人结论的同时还获得了新发现，为PABP的研究提供了全新的思路。