了解RNA的多种语言
DNA碱基修饰如胞嘧啶甲基化对基因调控的影响已经得到了很好的证实。这些DNA修饰可以作为表观遗传的，非核苷酸的改变，修饰最终塑造了生物体的表型。近年来，表观遗传学领域出现了一个新的参与者——RNA核苷修饰。已知有100多种化学上不同的RNA修饰，然而，缺乏分子工具意味着对其流行程度和生物学作用的研究仍未得到分析。官方manbetx手机版
图1所示。RNA5C修饰酶TRM4B调节模式植物的根生长;拟南芥。(A)与野生型(WT)相比，trm4b突变苗的初生根较短;(B)根尖的显微分析显示，突变体根分生组织中的细胞较少(放大的插图)，导致与WT相比根生长减少。
其中一个这样的修饰，5-甲基胞嘧啶(m5C)是DNA中已建立的表观遗传标记，但也发现在RNA中存在丰富的转录后修饰。m5C修饰大量存在于转移RNA (tRNA)和核糖体RNA (rRNA)中，影响RNA的稳定性和m的丢失5C基因修饰与人类多种疾病有关。我们之前已经证明了m的广泛存在5在多种植物物种中，tRNA和rRNA中的C甲基化表明了重要且高度保守的作用。研究我5我们使用亚硫酸盐转化，这被认为是评估DNA甲基化的金标准技术，并将其用于RNA。亚硫酸氢盐转化与高通量转录组测序相结合，以单碱基精度鉴定含有甲基化胞嘧啶的RNA。我们的最新研究发表在植物细胞日记，我们把注意力转移到理解我5其他RNA类中的C。在植物中，我们第一次以高分辨率测量，m5mrna和长链非编码rna的C甲基化模式，并在叶片、根和叶鞘中报道了超过1000个位点。有趣的是，我们发现m5C的模式根据所分析的组织而不同，表明m5C可能参与组织特异性功能和调节。
核苷酸特异性和组织特异性的变化5C水平表明引入m的酶5C修饰，被称为“作家”，在植物中以精确的方式识别或控制。我们之前展示了一个这样的“作家”拟南芥TRM4B负责tRNA胞嘧啶甲基化。我们假设TRM4B也可以介导其他RNA类的甲基化。为了验证这个假设，我们使用拟南芥缺乏TRM4B基因功能拷贝的突变植株和TRM4B基因数量增加的转基因植株。我们观察到trm4b突变体显示m的丢失5蛋白质编码和非编码RNA转录本中C甲基化以及TRM4B酶数量的增加与RNA甲基化水平的增加相反。这强烈表明TRM4B在介导转录组RNA甲基化中起主要作用拟南芥。
接下来，我们分析了失去m的生物学意义5植物发育过程中C RNA甲基化。使用trm4b突变体，我们密切监测植株生长，发现了这种变异与侧根出苗和根伸长的关键联系。在幼苗生长的早期阶段，根trm4b突变体明显比野生型短(图1)。这种表型是由于突变体在根分生组织中的细胞分裂能力降低，而细胞分裂能力是根生长的主要驱动因素。突变体也表现出对氧化应激损伤的敏感性增加，从而提供了m5C RNA修饰在植物发育和逆境反应中的作用。有趣的是，在这项研究中观察到的两种表型都类似于在动物中报道的疾病状态5C RNA修饰酶丢失。
总的来说，我们的研究提供了官方manbetx手机版m的第一个全球地图5植物转录组中的C甲基化模式。这一发现是理解植物和动物中mRNA和蛋白质丰度之间脱节之谜的另一部分。基于这些证据，我们假设m5C位点位于各种编码和非编码rna中，代表了一个新的转录后调控层，在植物发育过程中对胁迫进行微调基因表达。
Rakesh David, Iain Searle
阿德莱德大学生物科学学院，阿德莱德，澳大利亚
出版
拟南芥mrna和非编码RNA中RNA 5-甲基胞嘧啶的转录组定位。
David R, Burgess A, Parker B, Li J, Pulsford K, Sibbritt T, Preiss T, Searle IR
《植物细胞》2017年3月
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