Genomics:揭示莱茵衣藻m6A表观转录组图谱

    m⁶A是广泛存在于真核生物mRNA中的表观修饰，与RNA命运相关。近年来，m⁶A修饰在植物胚胎发育、茎尖分生组织的命运决定、表皮毛发生、根部发育、叶形态发生、开花转变、胁迫响应、果实成熟及孢子发生等多个生物学过程中发挥重要功能。然而，m⁶A在藻类中的功能尚不清楚。藻类包含从单细胞到多细胞的多种细胞结构的物种，在进化中具有重要地位。绿藻门的莱茵衣藻是一种单细胞、单倍体、且兼具动植物属性的藻类，是常被用作研究有性生殖、光合作用和代谢等重要生物学过程的模式生物。目前，在基因表达水平和蛋白水平的研究揭示了莱茵衣藻有性生殖过程中的许多重要调控蛋白，但关于m⁶A修饰是否参与莱茵衣藻有性生殖的调控仍然未知。 

　　中国科学院植物研究所杨文强研究组通过MeRIP-seq结合转录组分析，阐明了莱茵衣藻有性生殖过程中m⁶A表观转录组与转录组的特征，并发现m⁶A修饰广泛存在于莱茵衣藻的转录本中。进一步的分析显示，m6A修饰在莱茵衣藻转录本的3’ UTR富集，且主要出现在DRAC（D = G/A/U, R = A/G）基序中。对莱茵衣藻有性生殖过程的四个关键时期（营养细胞、配子、1天合子、7天合子）进行m⁶A修饰水平和转录水平的关联分析显示，在有性生殖过程中m⁶A修饰水平升高的转录本倾向于转录水平下调表达，而m⁶A修饰水平降低的转录本倾向于上调表达，暗示m⁶A在莱茵衣藻有性生殖过程中负向调控转录水平。转录组与m⁶A表观转录组的关联分析显示，已知的有性生殖调控基因中普遍存在m⁶A修饰，且在莱茵衣藻有性生殖过程中，基于微管的运动过程相关基因和光合作用相关基因的表达可能受到m⁶A修饰的影响，表明m⁶A修饰可能通过调节有性生殖调控基因、微管运动相关基因和光合作用相关基因的mRNA命运参与有性生殖的调控。该研究首次分析了莱茵衣藻m⁶A表观转录组图谱，揭示了m⁶A修饰在莱茵衣藻有性生殖过程中的特征和潜在的功能，拓展了m⁶A修饰在藻类中的研究，并为m⁶A修饰在进化中的研究提供了新见解。 

　 相关研究成果在线发表在Genomics, Proteomics & Bioinformatics上。研究工作得到国家自然科学基金和国家重点研发计划的支持。中科院北京基因组研究所科研人员参与研究。 

m⁶A修饰在莱茵衣藻有性生殖过程中的调控机制