科技日報訊 （記者吳純新 通訊員蔣朝常）記者10月6日從華中農(nóng)業(yè)大學獲悉,，該校棉花遺傳改良團隊開發(fā)出基于CRISPR/dCas13（Rx）的新型植物RNA甲基化編輯工具,。研究成果日前發(fā)表于《先進科學》雜志,。
N6-甲基腺苷（m6A）是真核生物mRNA最普遍的內(nèi)部修飾,，可能引起mRNA配對,、熱動力和折疊性能的改變,，從而影響RNA的可變剪接,、翻譯,、細胞定位,、穩(wěn)定性以及與蛋白的相互作用,，在調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和抗逆性中起著重要作用。以往對植物m6A功能分析的研究,，多數(shù)是利用遺傳擾動如敲除,、超表達方式進行。然而,，直接增加或刪除m6A系統(tǒng)的任何關(guān)鍵組分都會導致植物中m6A修飾的總體水平發(fā)生變化,，產(chǎn)生的影響無法預測,。因此，開發(fā)新型m6A定點編輯工具調(diào)節(jié)動態(tài)可逆的m6A修飾,，可為理解植物表觀遺傳調(diào)控,、改善植物農(nóng)藝性狀提供新的角度。
論文第一作者,、華中農(nóng)業(yè)大學博士余露介紹,，研究團隊將無RNA剪切活性的dCas13（Rx）作為靶向RNA的錨定蛋白，分別與甲基轉(zhuǎn)移酶GhMTA或去甲基轉(zhuǎn)移酶GhALKBH10結(jié)合起來,，開發(fā)出可編程的m6A編輯工具,。
基于系列研究，研究團隊提出了一個完整m6A編輯平臺的工作模型,，以研究與作物產(chǎn)量,、品質(zhì)和抗逆性相關(guān)的特定m6A修飾位點的功能。該工作模型首先利用單堿基分辨率的高通量測序技術(shù),，確定可能在植物生長,、發(fā)育或抗逆過程中具有關(guān)鍵生物學功能的特定m6A位點；隨后,，通過m6A編輯工具添加或刪除特定位點的m6A修飾獲得編輯突變體,；最后，通過多代鑒定突變體表型,，篩選出具有更好農(nóng)藝性狀的理想作物,。
此前，華中農(nóng)業(yè)大學金雙俠課題組開發(fā)了Cas9,、 Cas12a等工具,，能在靶標位點進行敲除、敲入,、敲高,、敲低、SNP點突變等精準修飾,，并利用這些工具創(chuàng)制了具有棉籽無棉酚,、高油酸、抗蟲等優(yōu)異性狀的棉花新種質(zhì),，為棉花功能基因組研究和分子設(shè)計育種提供了完備的工具箱和技術(shù)體系,。此次研發(fā)新型植物RNA甲基化編輯工具是該課題組在基因編輯工具開發(fā)和分子育種方面取得的又一進展。
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