生物所系統總結植物RNA胞嘧啶甲基化研究

2021-02-08 轉基因ABC

近日，中國農業科學院生物技術研究所谷曉峰課題組受邀在國際期刊《植物科學趨勢（Trends in Plant Science）》發表綜述文章，系統總結RNA 胞嘧啶甲基化參與調控植物發育和環境適應性的研究進展，並對RNA甲基化領域發展方向和作物育種應用提出了展望。

表觀遺傳（epigenetics）是指在不改變DNA，RNA或蛋白序列的情況下，發生可遺傳的基因表達變化，參與生長發育、基因表達調控、響應環境信號等多個方面，是生物性狀多樣性的基礎。RNA甲基化作為重要的表觀遺傳修飾類型，在調控RNA翻譯、RNA穩定性等幾乎所有RNA代謝方面扮演重要角色。植物mRNA胞嘧啶甲基化修飾報導最早見於2017年，谷曉峰研究團隊和澳大利亞Iain Searle研究團隊分別利用高通量測序技術檢測了擬南芥mRNA中廣泛存在胞嘧啶甲基化修飾，表明RNA的胞嘧啶甲基化修飾在根系發育、環境適應性等方面起著重要的作用。近期研究表明，水稻mRNA中也廣泛存在胞嘧啶甲基化修飾，且和高溫環境脅迫緊密相關。基於以上研究，該綜述系統介紹了目前在植物中RNA的胞嘧啶甲基化動態分布與研究方法、甲基轉移酶家族及其進化關係，及調控環境適應性和生長發育的作用。該綜述還指出RNA胞嘧啶甲基化修飾領域存在的科學問題，進一步展望了整合基因編輯、合成生物和人工智慧等前沿技術創製智能適應環境脅迫作物的前景。

RNA胞嘧啶甲基化及其生物學功能


生物所博士生張平賢為第一作者，谷曉峰研究員為該綜述通訊作者。該工作得到了國家重大專項、中國農科院科技創新工程項目資助。


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