近日,上海交通大學生命科學技術學院副教授姜博晨課題組在《生物技術通報(英文)》(aBIOTECH)發表了綜述論文。文章系統梳理了植物m6A調控的最新研究進展以及利用m6A修飾進行作物改良的潛在應用策略。
RNA表觀修飾是指發生在RNA分子上的化學修飾,廣泛存在于動物、植物、真菌等真核生物。N6-甲基腺苷(m6A)是真核生物mRNA中最普遍的化學修飾之一,能夠影響mRNA的轉錄、剪接、翻譯和降解等進程。目前,越來越多的研究表明,細胞內m6A修飾水平的變化與植物的多個生物學過程密切相關,包括生長發育、開花、生物與非生物脅迫應答等。
研究表明,m6A修飾介導的RNA代謝改變與擬南芥的多個生長發育過程及環境適應性密切相關。文章重點闡述了m6A修飾在其他植物中的功能,匯總了包括主要糧食作物水稻、大豆、玉米和關鍵經濟作物番茄、草莓等在內的多項研究進展,總結了目前報道的m6A修飾組分在調控植物生長發育、產量、果實成熟、芳香物質代謝以及逆境應答中的重要作用。這些研究均暗示m6A修飾在作物的品質改良中可能具有重要作用。
文章深入探討了利用m6A修飾來提升作物品質的生物技術策略,包括過表達來自人類的m6A去甲基化酶FTO、利用CRISPR/Cas13技術靶向m6A靶標,在不改變DNA的情況下直接進行轉錄本修飾改變、使用小分子化合物更改m6A修飾相關組分的活性以及整合基于m6A的多組學技術,挖掘潛在的新調控因子等。這些策略為理解m6A修飾在植物生物學中的多維作用提供了系統框架,并凸顯了該修飾作為新一代作物改良靶標的巨大潛力。
綜上,該綜述系統總結了植物m6A的調控機制及其在多個物種中的研究進展,為利用表觀轉錄組技術改良作物性狀提供了潛在思路和方向。
姜博晨為該文章通訊作者,上海交通大學生命科學技術學院博士傅迪毅和王匯源為論文共同第一作者。該研究得到了上海啟明星計劃的資助。
相關論文信息:https://doi.org/10.1007/s42994-025-00228-1
本文鏈接:植物RNA修飾將成為新一代作物改良靶標http://www.sq15.cn/show-11-25008-0.html
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