PBJ | 钱前院士团队开发出新型植物RNA甲基化编辑工具
发布时间：
2024-02-20 09:10
来源：
研究背景
RNA N6-甲基腺苷（m6A）是信使RNA（mRNA）最常见的内部修饰，它在mRNA的加工和代谢中起着重要的作用。然而，在植物中尚未有方法可以特异性操纵基因上的m6A修饰水平，这严重制约了植物中m6A修饰的功能研究。
近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所联合崖州湾国家实验室、中国水稻研究所在Plant Biotechnology Journal(IF：13.8)上在线发表了题为 "Programmable RNA N6-methyladenosine editing with CRISPR/dCas13a in plants" 的研究论文，开发出基于CRISPR/dCas13a的新型植物RNA甲基化编辑工具。
研究内容
通过将m6A合成酶或去除酶与失活的Cas13a（dCas13a）融合，构建了m6A编辑器，可以通过导入特定的指导RNA来定位和修改目标RNA上的m6A位点。
在烟草和拟南芥中验证了m6A编辑器的效率和特异性，发现它们可以显著增加或减少特定RNA转录本上的m6A水平，而不影响其他转录本或全局m6A水平。
以拟南芥中的短根基因（SHR）为例，发现使用m6A合成酶编辑器靶向SHR转录本可以提高其m6A水平，并促进其降解，从而导致植物生长的增强，表现为叶片和根部的增大，植株高度、生物量和总籽粒重量的增加。
通过对编辑SHR植株进行甲基化测序（MeRIP-seq）分析，进一步证明了该编辑工具有较好的编辑特异性和较低的脱靶效应。
小结
研究设计并在植物中验证了基于CRISPR/Cas13a系统的m6A编辑工具，实现了对特定基因m6A位点进行甲基化和去甲基化编辑，可广泛应用于m6A修饰的相关功能研究。研究首次发现操纵关键发育基因的m6A修饰水平可调控植株表型、改良植物相关性状，这在未来的作物基因编辑育种中也具有潜在的重要应用价值。
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