N6-甲基腺苷(m6A)是真核生物中最常見的RNA修飾,已被認為是參與各種生物過程的新型表觀遺傳标記。m6A在幾個主要人類病毒性疾病的調控中的模式和功能剖析已經被報道。然而,m6A在植物病害爆發中的分布模式和功能在很大程度上還是未知的。
2021年6月24日,揚州大學賀振和劉芳共同通訊在Genome Biology 上在線發表了題為“The dynamics of N6-methyladenine RNAmodification in interactions between rice and plant viruses”的研究論文,分析了感染兩種破壞性病毒的水稻植物的高質量m6A甲基組,揭示了水稻與病毒相互作用過程中m6A修飾的動态變化。
另外,2021年5月27日,來自揚州大學金飚及徐辰武共同通訊在Genome Biology 上在線發表了題為“Genome-wideDNA mutations in Arabidopsis plants after multigenerational exposure to high temperatures”的研究論文,研究結果表明高溫可以加速植物DNA突變的積累,并改變其分子結構,從而為了解環境溫度如何促進植物進化提供了重要線索(點擊閱讀)。
2021年5月20日,來自揚州大學李碧春、陳國宏共同通訊在Nature Communications 上在線發表了題為“Productionof viable chicken by allogeneic transplantation of primordial germ cellsinduced from somatic cells”的研究論文,将黑羽狼山雞的雞胚胎成纖維細胞(CEFs)轉分化為PGCs,并将其移植到白普利茅斯洛克雞胚胎中,以産生具有遺傳自供體特征的可行後代(點擊閱讀)。
N6-甲基腺嘌呤(m6A)RNA甲基化是原核生物和真核生物中最常見的RNA修飾之一。最近,m6A甲基化及其在原核生物和真核生物中的生物學功能一直是研究的重點。該修飾通過調節穩定性和翻譯,有助于信使RNA(mRNA)的生成、定位和功能。大多數研究集中在m6A對發育、進化和生理的影響,特别是在植物中。然而,對于m6A在植物和寄生蟲的相互作用中的确切功能,以及這些功能是否參與生理和病理變化知之甚少。
腺苷的甲基化是由 "WRITER "催化的,這是植物中一個大分子量(> 1 MDa)的RNA甲基轉移酶複合物。它由兩個MTA-70家族蛋白(MTA和MTB)、FK506結合蛋白12(FKBP12)交互蛋白37(FIP37)、VIRILIZER(VIR)和泛素連接酶HAKAI組成。m6A甲基化是可逆的,可以通過 "ERASER "去除。對m6A甲基化基因的識别涉及 "READER",它識别含有YTH結構域的蛋白質,如進化保守的C端區域(ETC2)、ETC3和ETC4。
m6A甲基化是通過在腺苷的N6位置添加甲基來完成的。S-腺苷蛋氨酸(SAM)經常作為幾乎所有細胞甲基化反應的甲基 "捐贈者"。從蛋氨酸和三磷酸腺苷(ATP)生成SAM涉及SAM合成酶。WRITER"、"READER"、"ERASER "和 "DONOR "蛋白與植物的多個生物過程緊密相關。以前的研究表明,"WRITER "基因(FIP37和OsFIP)的功能缺失突變體會導緻嚴重的發育畸形,甚至是胚胎死亡。
"ERASER "基因,包括AtALKBH9B和AtALKBH10B,由于病毒外殼蛋白(CP)和"ERASER "蛋白的相互作用,影響了苜蓿花葉病毒(AMV)對拟南芥的感染性。由于針對關鍵花期基因的mRNA的穩定性改變,這些基因也影響了拟南芥的花期轉換。"READER "基因參與葉片的形成和毛狀體的形态。有關m6A生物學功能的集體研究結果強烈表明,m6A甲基化在植物的基因表達調控中具有重要作用,如調控目标基因的mRNA穩定性。
盡管m6A動态的精确分子功能還沒有被完全理解,但一些研究已經揭示了與RNA穩定性、觸發RNA結構開關、翻譯、剪接、microRNA(miRNA)處理和RNA輸出的關系。最近開發的高通量甲基化RNA免疫沉澱測序(MeRIP-seq)技術使能夠識别整個轉錄體的m6A修飾。研究結果表明,在所有被分析的真核生物中,m6A在起始密碼子、終止密碼子和具有 "RRACH "共識圖案的3′-UTRs周圍富集。這些發現強烈地表明真核生物mRNA中m6A沉積的保守機制,并激發了許多關于其作用的假設。
目前,結合MeRIP-seq和轉錄組分析發現,在植物病毒感染期間,整體m6A修飾水平被激活。此外,首次繪制了病毒和水稻基因組中m6A峰值的分布圖。m6A修飾與感染病毒的水稻中不積極表達的基因緊密相關。基因本體論(GO)分析表明,RNA結合活性顯然影響了分子功能。此外,還分析了有病毒感染和無病毒感染的水稻中最常見的共識。還發現m6A水平與參與茉莉酮酸(JA)介導的RNA沉默的關鍵基因的表達有關。
總之,研究結果還顯示,m6A修飾參與了植物中主要抗病毒途徑相關基因的相對表達,如主要的m6A甲基化機制、RNA沉默和植物激素代謝的基因。這些數據提供了證據,證明m6A修飾參與并改變了水稻植物在與病毒相互作用過程中的生理和病理狀态。
版權聲明:本文轉自“iNature”,文章轉載隻為學術傳播,不代表本号觀點,無商業用途,版權歸原作者所有,如涉及侵權問題,請聯系我們,我們将及時修改或删除。
WOSCI沃斯編輯,耶魯大學博士團隊匠心打造,專注最新科學動态并提供各類科研學術指導,包括:前沿科學新聞、出版信息、期刊解析、SCI論文寫作技巧、學術講座、SCI論文潤色等。
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!