【科研新进展】(26)许金荣教授科研团队在PNAS发表学术论文

来源:植保学院 | 作者:彭科峰 王宏 | 发布日期:2017-09-04 | 阅读次数:

  近日,美国国家科学院院刊(PNAS)在线发表了许金荣教授科研团队题为“A-to-I RNA editing is developmentally regulated and generally adaptive for sexual reproduction in Neurospora crassa”的研究论文,这是继该团队2016年Genome Research发表封面论文首次报道禾谷镰刀菌中存在A-to-I RNA编辑之后,在RNA编辑领域取得的又一重要研究进展。刘慧泉研究员为该论文的第一作者,他同时与许金荣教授为论文的共同通讯作者,来自西农-普度联合研究中心的研究生黎阳、陈代朋、齐朝妹,博士后王秦虎,副研究员王建华和江聪也都参与了该研究,做出了重要贡献。论文第一署名单位为西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室和植物保护学院。该研究得到了国家优秀青年基金和公益性行业(农业)科研专项等项目的资助。

  A-to-I RNA编辑是一种重要的遗传信息修饰机制,它将RNA分子中的腺苷(A)脱氨基转变为肌苷(I),而肌苷在翻译过程中被识别为鸟苷(G),可导致遗传信息发生A→G突变。A-to-I编辑在动物中普遍存在,由ADAR酶催化完成,ADAR是动物中特异进化出来的,动物以外的其它物种尚未发现A-to-I编辑。许金荣课题组近期在小麦赤霉病病原真菌——禾谷镰刀菌中发现了一种不依赖于ADAR的A-to-I RNA编辑新机制,该机制特异发生在禾谷镰刀菌有性生殖阶段。

  该研究以粗糙脉胞菌为模式系统,研究了A-to-I RNA编辑在真菌有性发育中的发生动态和进化规律,发现A-to-I RNA编辑在真菌有性发育的不同时期具有阶段特异的调控,而且由其导致的氨基酸改变对物种来说通常是有益的,进化上受到正向选择。该研究证明A-to-I RNA编辑是丝状子囊真菌中的一种保守表观遗传调控机制,作为DNA变异机制的补充,是真菌适应性进化的重要驱动力。研究还鉴定出了四百多个进化保守的编辑位点,成为揭开A-to-I编辑事件重要功能的宝贵资源。

  由于有性生殖产生的子囊孢子是小麦赤霉病发生的主要侵染源,这一发现对小麦赤霉病病害防控也具有指导意义。禾谷镰刀菌有性生殖在越冬的病残体上发生,次年春天子囊孢子产生和释放需要适应不同的温度和环境条件,因此,A-to-I编辑很可能通过增加蛋白多样性,提高病菌的温度和环境适应性。鉴于A-to-I编辑对真菌有性发育和物种进化的重要作用,A-to-I编辑系统将是理想的靶标,阻止RNA编辑的发生,有望减少赤霉病初侵染源,降低其温度和环境适应性,从而达到病害防控的目的。

  论文连接:http://www.pnas.org/content/early/2017/08/23/1702591114.abstract


编辑:付文婷     终审:薛建鹏