JIPB | 北京大学贾桂芳课题组发现植物RNA m6A去甲基酶调控ABA响应新机制
2022/11/1 15:48:00 阅读：250 发布者：
N6-methyladenine (m6A)是真核生物mRNA上含量最多的内部化学修饰，在转录及转录后水平调控基因的表达。在植物m6A的功能研究中，已经发现RNA m6A修饰具有重要的生物学功能，包括参与植物发育过程的调控，生物及非生物响应，以及作物农艺性状改良等方面。RNA m6A修饰是动态的化学修饰，分别被m6A甲基转移酶（Writers），去甲基酶（Erasers）和识别蛋白（Readers）加上m6A修饰，去掉m6A以及识别m6A。前人研究发现拟南芥m6A去甲基酶ALKBH9B具有体外去甲基酶活性，可以去除烟草花叶病毒RNA上的m6A修饰，进而影响烟草花叶病毒对拟南芥的侵染。但是ALKBH9B对于拟南芥内源RNA是否具有m6A去甲基活性以及其生物学功能未有研究。
JIPB近日在线发表了北京大学贾桂芳课题组题为“The RNA N6-methyladenosine demethylase ALKBH9B modulates ABA responses in Arabidopsis”（https://doi.org/10.1111/jipb.13394）的研究论文。该研究发现拟南芥RNA m6A去甲基酶ALKBH9B在全基因转录组水平上具有m6A去甲基酶活性。并且发现ALKBH9B参与调控拟南芥种子萌发及早期幼苗生长阶段的ABA响应过程。
ALKBH9B调控拟南芥ABA响应的分子机制
该研究首先发现ALKBH9B的突变体在种子萌发及早期幼苗生长阶段均表现出对ABA更加敏感的表型。随后，分别对ABA处理及非处理条件下的幼苗进行了m6A测序，结果显示突变体中m6A修饰在转录组水平明显增加，说明ALKBH9B对于内源mRNA具有m6A去甲基酶活性。在ABA处理条件下，ABA信号负调控因子ABI1和BES1的mRNA在突变体中具有更高的m6A修饰。从而导致ABI1和BES1 的mRNA被m6A依赖的机制降解, 从而降低其表达水平。此外，本研究也发现ALKBH9B位于ABI3和ABI5的遗传上游，其调控ABA响应是依赖于ABI3和ABI5的。综上，此研究揭示了m6A修饰在植物ABA响应过程中的重要作用，以及ALKBH9B介导的m6A去甲基化调控ABA响应的新机制。
贾桂芳课题组近年来在植物m6A修饰领域取得了一系列的进展，包括拟南芥m6A去甲基酶ALKBH10B调控花期转换及ABA响应(Duan et al., 2017; Tang et al., 2021)，识别蛋白ECT2调控表皮毛发育(Wei et al., 2018), 识别蛋白CPSF30-L调控花期转换及ABA响应(Song et al., 2021), 甲基转移酶FIO1调控花期转换及下胚轴生长(Wang et al., 2022), 以及异源表达m6A 去甲基酶FTO导致水稻和土豆田间增产等(Yu et al., 2021)。这篇论文进一步揭示了m6A修饰植物逆境响应过程中的重要功能。博士后唐俊和杨军波为该论文的第一作者，贾桂芳研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金及北京自然科学基金的资助。
转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号
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