DNA甲基化对基因表达起着极为重要的调控作用且受到广泛重视,然而自30多年前发现mRNA腺嘌呤核苷6位氮上甲基化(m6A)的现象以来,对其生物学作用还没有明确的认识。最近我们发现拟南芥mRNA腺苷甲基化酶基因MTA突变后导致胚发育停留在球形胚阶段,且该酶与mRNA剪接相关蛋白FIP37有相互作用,因此MTA可能通过对mRNA腺苷的甲基化而影响mRNA转录后加工过程和稳定性,从而起到调节基因表达的作用。我们拟利用突变体和基因沉默转基因植物全面分析MTA及同源基因MTB和MTC的生物学功能;利用高通量RNA测序技术分析突变体和基因沉默株系的转录组,阐明腺苷甲基化酶对转录组的调控作用,根据表达水平变化和选择性剪接初步筛选靶基因,检测m6A以确认靶基因,分析替换靶基因m6A后其mRNA的剪接与稳定性,以期阐明mRNA腺苷甲基化对基因的调控机制。
mRNA methylation;Arabidopsis thaliana;antisense silencing;;
真核生物DNA甲基化以CpG岛分布在基因组内对基因表达起调控作用。而就mRNA来说,尽管在30多年前就发现有腺嘌呤核苷N6位的甲基化即m6A,然而其功能研究却极为稀少。我们前期对拟南芥基因组中与MT-A70具有同源性的mRNA腺嘌呤N6 甲基化酶基因at4g10760(MTA)进行了分析,MTA的T-DNA突变体胚发育停留在圆球期阶段而导致败育。拟南芥中的另外2个同源基因分别为at4g09980(MTB)和at1g19340(MTC)。MTB与MTA突变体表型相同,只有杂合体,没有纯合体,且利用RNA干扰手段无法得到转基因株系,说明它的缺失会致死植物,该基因对拟南芥生长发育极为重要。因此, 部分功能缺失的MTA、MTB和MTC将有利于其功能的分析, 而反义基因沉默可以引起不同程度的目标基因沉默, 为此,我们构建了MTA、MTB和MTC的反义基因沉默载体,并且利用农杆菌介导转化拟南芥。目前正在筛选转化后代,后期将对转化植株进行MTA、MTB和MTC表达分析,鉴定反义基因沉默效果,期望得到目标基因得到不同程度抑制的转化植株,为进一步分析这些基因的功能奠定基础。同时,我们对拟南芥不定芽发生早期的数字基因表达谱分析,共检测到2457个差异表达基因。这些基因参与了激素代谢和信号转导、愈伤组织和侧根的形成、茎顶端分生组织的发育和光合作用等过程。为后续探讨mRNA甲基化与拟南芥发育关系奠定基础。