n6-甲基腺嘌呤修饰(n6-methyladenosine,m6a)是真核生物mrna中最普遍的化学修饰。研究发现,m6a修饰可以在甲基转移酶和去甲基转移酶的催化下可逆地生成或去除,并由m6a结合蛋白识别及结合后发挥调控功能。这种动态可逆的化学修饰参与mrna的可变剪接、出核、翻译及稳定性等多个mrna加工代谢过程,调控转录后rna的命运,从而影响广泛的生物学过程。玉米籽粒发育是产量形成的重要环节,然而人们对于m6a甲基化修饰是否参与玉米籽粒发育调控以及如何调控并不清楚。
近日,生命科学学院张宪省、赵翔宇教授团队在plant physiology在线发表了题为“n6-methyladenosine transcriptome-wide profiles of maize kernel development”的研究论文,该研究通过merip-seq和rna-seq联合分析的方法绘制了玉米籽粒早期发育(0-12dap)的动态rna甲基化修饰图谱。研究发现,m6a甲基化修饰在玉米籽粒mrna中广泛存在,集中分布在靠近密码子附近的3’-utr区域,且包含植物特有的ugua甲基化修饰位点。在玉米籽粒发育过程中,m6a甲基化偏好于保守性修饰低丰度普遍表达的基因,且基因的转录本丰度与其甲基化修饰水平呈负相关。该研究利用系统发育分析的方法鉴定获得了玉米中潜在的32个调控蛋白,进一步分析这些调控蛋白在籽粒早期发育过程中的基因表达模式,发现zmalkbh1等基因的表达水平与m6a甲基化修饰水平显著相关。
综上所述,该研究构建了玉米籽粒发育早期的m6a甲基化修饰图谱,并揭示了多个时期玉米籽粒中m6a甲基化修饰的基本特征及潜在的生物学功能,为下一步深入研究m6a甲基化修饰在籽粒发育过程中的生物学功能提供重要资源,为深化人们对种子早期发育分子机理的理解提供了新的视角和参考。
山东农业大学赵翔宇教授为该论文的通讯作者,博士研究生武嘉文和郑光明为该论文的共同第一作者。山东大学李坤朋教授参与课题工作。相关工作得到了山东省农业良种工程、国家自然科学基金和山东省泰山学者人才工程项目的资助。
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编 辑:万 千
审 核:贾 波