表观修饰改变长链非编码RNA结构进而调控气孔运动的分子机制

　　

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 NIA1 stabilizes 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，一氧化氮（NO）信号在调节气孔运动中发挥着重要作用。拟南芥硝酸还原酶基因NIA1?是NO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RNA，as-NIA1。拟南芥甲基转移酶MTA介导的as-NIA1第262位腺嘌呤（Adenine，A）m⁶A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-NIA1；PTB3-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。

图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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????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、数据分析及论文写作过程中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。

文章链接：https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(24)00395-2