【Mol Plant】新视野!长链非编码RNA结构变化调控气孔运动

学术   2024-12-20 07:01   上海  

来源:微植有道


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Part.1

研究进展和意义

近日,中国科学院微生物研究所郭惠珊团队在Molecular Plant杂志发表题为N6-methyladenosine on the natural antisense transcript of NIA1stabilizes its mRNA to boost NO biosynthesis and modulate stomatal movement”的研究论文。该研究揭示了m6A甲基化修饰改变拟南芥NIA1基因反义转录本高级结构,维持NIA1正常表达节律进而调控气孔运动的分子机制。


在昼夜周期中,气孔有节奏的张开与闭合维持着植物正常生长发育。在光照条件下,气孔张开进行光合作用;在黑暗条件下,气孔闭合减少水份的流失。一氧化氮(NO)信号在调节气孔运动中发挥重要作用。拟南芥硝酸还原酶基因NIA1NO生物合成的关键基因;在保卫细胞中,NIA1合成NO维持气孔正常闭合。

团队研究发现,NIA1基因3’UTR区域转录了一条反向非编码RNAas-NIA1。拟南芥甲基转移酶MTA介导的as-NIA1262位腺嘌呤(AdenineAm6A甲基化改变了as-NIA1转录本高级结构,暴露出as-NIA1富含UC的序列,从而促进PTB3蛋白识别并结合as-NIA1PTB3-as-NIA1复合物能够稳定NIA1基因mRNA,维持NIA1基因正常表达节律,进而影响NO在叶片和保卫细胞中的积累,调控气孔闭合。


1. MTA介导的as-NIA1 m6A甲基化修饰影响as-NIA1结构,促进PTB3-as-NIA1互作,PTB3-as-NIA1稳定NIA1转录本,调控气孔运动


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Part.2

研究团队和资助

中国科学院微生物研究所特别研究助理李洁和博士研究生田文为该论文的共同第一作者;微生物所赵建华项目研究员为论文通讯作者。郭惠珊研究员在课题设计,数据分析以及论文写作过程中都给予了大力指导和帮助。本研究获得了国家重点研发计划和国家自然科学基金的资助。


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Part.3

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.molp.2024.12.011

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Part.4

第一作者简介

李洁,特别研究助理(郭惠珊研究组)
研究方向:植物非编码RNA及其抗病机制

田文,博士研究生(郭惠珊研究组)
研究方向:植物RNA沉默和植物—病原相互作用




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Part.5

通讯作者简介


赵建华,中国科学院微生物研究所项目研究员,中国科学院特聘研究骨干,生物互作卓越创新中心青年人才,硕士研究生导师。主要围绕非编码RNA调控作物-病原互作的分子机制展开研究,开发基于非编码RNA的新型抗病技术。近年来,在非编码RNA调控作物生长发育以及响应病原侵染的研究中取得系列原创性研究成果,报道了天然存在的植物-真菌跨界RNA沉默,发现了真菌种间RNA沉默现象,创建了微生物诱导的基因沉默(MIGS)作物病害防控体系。系列原创性研究成果发表在Nature Plants、Molecular Plant、Nature Communications等重要期刊。主编《小RNA——植物生命过程的关键密码》(科学出版社)。

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