N6-甲基腺嘌呤修飾（N6-methyladenosine，m6A）是真核生物mRNA中最普遍的化學(xué)修飾。研究發(fā)現(xiàn)，m6A修飾可以在甲基轉(zhuǎn)移酶和去甲基轉(zhuǎn)移酶的催化下可逆地生成或去除，并由m6A結(jié)合蛋白識別及結(jié)合后發(fā)揮調(diào)控功能。這種動(dòng)態(tài)可逆的化學(xué)修飾參與mRNA的可變剪接、出核、翻譯及穩(wěn)定性等多個(gè)mRNA加工代謝過程，調(diào)控轉(zhuǎn)錄后RNA的命運(yùn)，從而影響廣泛的生物學(xué)過程。玉米籽粒發(fā)育是產(chǎn)量形成的重要環(huán)節(jié)，然而人們對于m6A甲基化修飾是否參與玉米籽粒發(fā)育調(diào)控以及如何調(diào)控并不清楚。
近日，生命科學(xué)學(xué)院張憲省、趙翔宇教授團(tuán)隊(duì)在Plant Physiology在線發(fā)表了題為“N6-methyladenosine transcriptome-wide profiles of maize kernel development”的研究論文，該研究通過MeRIP-seq和RNA-seq聯(lián)合分析的方法繪制了玉米籽粒早期發(fā)育（0-12DAP）的動(dòng)態(tài)RNA甲基化修飾圖譜。研究發(fā)現(xiàn)，m6A甲基化修飾在玉米籽粒mRNA中廣泛存在，集中分布在靠近密碼子附近的3’-UTR區(qū)域，且包含植物特有的UGUA甲基化修飾位點(diǎn)。在玉米籽粒發(fā)育過程中，m6A甲基化偏好于保守性修飾低豐度普遍表達(dá)的基因，且基因的轉(zhuǎn)錄本豐度與其甲基化修飾水平呈負(fù)相關(guān)。該研究利用系統(tǒng)發(fā)育分析的方法鑒定獲得了玉米中潛在的32個(gè)調(diào)控蛋白，進(jìn)一步分析這些調(diào)控蛋白在籽粒早期發(fā)育過程中的基因表達(dá)模式，發(fā)現(xiàn)ZmALKBH1等基因的表達(dá)水平與m6A甲基化修飾水平顯著相關(guān)。
綜上所述，該研究構(gòu)建了玉米籽粒發(fā)育早期的m6A甲基化修飾圖譜，并揭示了多個(gè)時(shí)期玉米籽粒中m6A甲基化修飾的基本特征及潛在的生物學(xué)功能，為下一步深入研究m6A甲基化修飾在籽粒發(fā)育過程中的生物學(xué)功能提供重要資源，為深化人們對種子早期發(fā)育分子機(jī)理的理解提供了新的視角和參考。
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)趙翔宇教授為該論文的通訊作者，博士研究生武嘉文和鄭光明為該論文的共同第一作者。山東大學(xué)李坤朋教授參與課題工作。相關(guān)工作得到了山東省農(nóng)業(yè)良種工程、國家自然科學(xué)基金和山東省泰山學(xué)者人才工程項(xiàng)目的資助。
編 輯：萬 千
審 核：賈 波
