擬南芥RNA核糖甲基化修飾研究方面獲進展

　　3月30日，中國科學院生物物理研究所研究員葉克窮課題組、北京大學現代農學院博士王玉秋和中科院遺傳與發育研究所研究員李家洋課題組合作在Nucleic Acids Research上發表了題為Profiling of RNA ribose methylation in Arabidopsis thaliana的論文。論文系統檢測了模式植物擬南芥中多種RNA上的2'氧甲基化修飾譜，并對指導修飾的snoRNA進行了歸屬。

　　大部分RNA在轉錄后都會發生化學修飾，其中核糖2'位甲基化是頻率最高的修飾之一。該修飾在核糖體rRNA、tRNA、剪接體snRNA等RNA上有廣泛分布，能影響RNA的結構、功能和穩定性等方面。真核生物的細胞質rRNA和snRNA上含有大量的2'氧甲基修飾，它們中絕大多數是由C/D型核仁小RNA（snoRNA）和多個蛋白質組裝成的復合物催化合成的。復合物中的C/D snoRNA通過堿基配對結合互補的底物，并挑選距離D/D'序列上游第5個堿基位點進行修飾（D+5規則）。

　　擬南芥作為模式植物大部分的C/D snoRNA已經被鑒定，但是缺乏對2'氧甲基化修飾全局性分布的檢測。研究人員利用RiboMeth-seq高通量技術測定了擬南芥多種RNA的2'氧甲基化修飾譜。他們鑒定了胞質rRNA上111個修飾位點，其中包括12個新位點，并排除了大量以前預測的假位點。他們通過分析修飾位點序列和C/D snoRNA之間的配對，給大部分修飾位點找到了向導snoRNA，并發現近半數修飾位點附近的序列還和snoRNA形成額外的配對，這種額外配對可能幫助底物的結合。通過預測和突變體驗證實驗，他們發現至少有4個修飾位點是由具有多重特異性的C/D snoRNA通過非D+5指導規則修飾的。

　　研究人員在snRNA上發現了19個修飾位點，其中13個位點在人源snRNA也保守分布。他們還發現線粒體rRNA和葉綠體rRNA上各含有5個幾乎相同的修飾位點，其中2個為新發現的位點，它們分布在核糖體大亞基和小亞基的結合界面。論文還分析了C/D snoRNP突變體中修飾的變化。總之，該研究揭示擬南芥三種類型rRNA和snRNA上的2'氧甲基化修飾譜，為研究它們的功能和生物發生機制提供基礎。

　　研究得到了國家自然科學基金委、中科院戰略性先導科技專項和科學技術部重點研發計劃等項目的資助。

擬南芥胞質rRNA 2'氧甲基化修飾譜