植物所揭示萊茵衣藻m6A表觀轉錄組圖譜

　　m⁶A是廣泛存在于真核生物mRNA中的表觀修飾，與RNA命運相關。近年來，m⁶A修飾在植物胚胎發育、莖尖分生組織的命運決定、表皮毛發生、根部發育、葉形態發生、開花轉變、脅迫響應、果實成熟及孢子發生等多個生物學過程中發揮重要功能。然而，m⁶A在藻類中的功能尚不清楚。藻類包含從單細胞到多細胞的多種細胞結構的物種，在進化中具有重要地位。綠藻門的萊茵衣藻是一種單細胞、單倍體、且兼具動植物屬性的藻類，是常被用作研究有性生殖、光合作用和代謝等重要生物學過程的模式生物。目前，在基因表達水平和蛋白水平的研究揭示了萊茵衣藻有性生殖過程中的許多重要調控蛋白，但關于m⁶A修飾是否參與萊茵衣藻有性生殖的調控仍然未知。 

　　中國科學院植物研究所楊文強研究組通過MeRIP-seq結合轉錄組分析，闡明了萊茵衣藻有性生殖過程中m⁶A表觀轉錄組與轉錄組的特征，并發現m⁶A修飾廣泛存在于萊茵衣藻的轉錄本中。進一步的分析顯示，m6A修飾在萊茵衣藻轉錄本的3’ UTR富集，且主要出現在DRAC（D = G/A/U, R = A/G）基序中。對萊茵衣藻有性生殖過程的四個關鍵時期（營養細胞、配子、1天合子、7天合子）進行m⁶A修飾水平和轉錄水平的關聯分析顯示，在有性生殖過程中m⁶A修飾水平升高的轉錄本傾向于轉錄水平下調表達，而m⁶A修飾水平降低的轉錄本傾向于上調表達，暗示m⁶A在萊茵衣藻有性生殖過程中負向調控轉錄水平。轉錄組與m⁶A表觀轉錄組的關聯分析顯示，已知的有性生殖調控基因中普遍存在m⁶A修飾，且在萊茵衣藻有性生殖過程中，基于微管的運動過程相關基因和光合作用相關基因的表達可能受到m⁶A修飾的影響，表明m⁶A修飾可能通過調節有性生殖調控基因、微管運動相關基因和光合作用相關基因的mRNA命運參與有性生殖的調控。該研究首次分析了萊茵衣藻m⁶A表觀轉錄組圖譜，揭示了m⁶A修飾在萊茵衣藻有性生殖過程中的特征和潛在的功能，拓展了m⁶A修飾在藻類中的研究，并為m⁶A修飾在進化中的研究提供了新見解。 

　　5月10日，相關研究成果在線發表在Genomics, Proteomics & Bioinformatics上。研究工作得到國家自然科學基金和國家重點研發計劃的支持。中科院北京基因組研究所科研人員參與研究。