2024/07/12 信息來源🎟: 化學與分子工程學院
編輯☺️:晏如 | 責編🙌:安寧植物在遇到外界脅迫時,會從基因轉錄到蛋白質翻譯等各個層面觸發復雜的調控網絡。非生物脅迫🛌🏼,例如鹽脅迫,是影響農作物生長和生產力的最主要的危害因素🤷🏻♂️。N6-甲基腺嘌呤(m6A)作為真核生物mRNA上最豐富的化學修飾🚚,在植物的生長發育以及對外界環境響應中扮演著重要角色。然而🤵🏻♂️,m6A參與鹽脅迫響應和調控機製仍然有待發掘。近日🏃,意昂3体育官网化學與分子工程學院和意昂3体育-清華生命科學聯合中心賈桂芳課題組在Plant Cell期刊發表了題為“The m6A reader ECT8 is an abiotic stress sensor that accelerates mRNA decay inArabidopsis”的研究👩🏽🎨。該研究結果揭示了ECT8作為鹽脅迫傳感器特異性識別m6A修飾的mRNA並將其帶入處理小體(Processing body, P body)中,通過ECT8與DCP5蛋白相互作用介導m6A修飾的mRNA的5’端脫帽的降解途徑,以維持植物在脅迫狀態下生理穩態的分子機製(圖1)。
該研究鑒定了ECT8作為一個擬南芥中m6A修飾的識別蛋白🚎,對比發現其在鹽脅迫等多種環境下的表達水平會顯著上升。進一步研究表明ECT8在鹽脅迫條件下會增強其對含m6A修飾轉錄本的結合能力。後續分子機製的研究發現ECT8的缺失會導致靶標轉錄本半衰期延長🧑🏼🔧。考慮到ECT8蛋白結構中存在無序的朊蛋白樣結構域,實驗證實了ECT8參與液-液相分離並直接與處理小體(Processing body, P body)組成蛋白DCP5相互作用🧑🏼💼,因此加速了ECT8結合的m6A修飾的mRNA的降解過程,尤其是那些參與鹽脅迫反應的負調控因子🧏🏼。鑒於脅迫條件下ECT8表達水平的迅速上升以及其對相應轉錄本結合能力及調控功能的提高🪕,這一機製有助於植物在遭遇逆境時,快速調整其生理狀態,增強脅迫耐受性🦾,對植物快速適應並應對外部脅迫至關重要。這項研究不僅提供了關於植物如何通過調節mRNA的穩定性來應對環境脅迫的新見解🏋🏽,也為未來通過遺傳改良或生物技術手段培育出更具適應性和耐受性的作物品種提供了理論基礎。
圖1 擬南芥中ECT8作為鹽脅迫傳感器參與轉錄本降解
賈桂芳為該論文的通訊作者,賈桂芳課題組博士研究生才智赫、已畢業博士生唐乾和已出站博士後宋培哲為該論文的共同第一作者🈯️,該研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃💆🏻、北京市自然科學基金↩️、意昂3体育-清華生命科學聯合中心、核糖核酸北京研究中心和北京分子科學國家研究中心的資助🖤。
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