植保学院作物病原真菌功能基因组学创新团队在真菌RNA编辑研究上取得新进展

近日，植保学院作物病原真菌功能基因组学创新团队在国际微生物领域权威期刊《mBio》上在线发表了题为“Uncovering Cis-Regulatory Elements Important for A-to-I RNA Editing in Fusarium graminearum” 的研究论文，该研究揭示了影响禾谷镰刀菌中A-to-I RNA编辑发生的多种RNA顺式作用元件，为理解A-to-I RNA编辑的复杂调控原理提供了新见解。

A-to-I RNA编辑是一种重要的表观遗传修饰机制，它能够将RNA分子中的A碱基修饰为I(G)碱基，导致遗传信息发生改变。A-to-I RNA编辑先前只在动物中报道，被认为是动物中特有的现象。该团队于2016年首次在真菌中发现了A-to-I RNA编辑现象，随后的研究证明A-to-I RNA编辑对禾谷镰刀菌和粗糙脉孢菌等丝状子囊真菌的有性生殖具有关键调控作用，是真菌适应性进化的重要驱动力。

RNA上并非所有A位点都能够发生A-to-I编辑，编辑位点具有一定的特异性，不同编辑位点的编辑效率也不同。是什么机制控制编辑位点的特异性和编辑效率呢？该研究从禾谷镰刀菌中鉴定到四万多个A-to-I编辑位点，通过综合运用基因组比较、实验验证和机器学习方法对近100种RNA序列和结构特征对编辑发生的影响和作用进行了定性和定量分析。研究结果表明真菌的A-to-I RNA编辑受到多种顺式调控元件的影响，多个RNA一级序列和二级结构特征对RNA编辑的特异性和编辑效率具有重要影响。与动物中的不同，真菌中一级序列对A-to-I RNA编辑的影响占主导地位，编辑位点周围-2到+4位，尤其是-1位的碱基偏好性是最主要的影响因素，体现了真菌和动物中A-to-I RNA编辑机制的不同。出人意料的是，偏好和非偏好碱基的组合对RNA编辑的特异性和编辑效率也很重要。研究还进一步发现全长RNA分子对编辑效率具有一定的影响，暗示了RNA高级结构的作用。

植保学院刘慧泉教授和普度大学JRX教授为论文共同通讯作者，博士研究生冯婵婧为论文第一作者，硕士研究生曹心雨、杜雁飞和陈怡彤也为论文研究做出了重要贡献。该研究得到国家自然科学基金项目资助。

原文链接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/mbio.01872-22

                                                                                                                                                                                                                    编辑：王学锋

                                                                                                                                                                                                                    终审：徐海