世界頂級水平！許金榮教授科研團隊在PNAS發表學術論文

近日，美國國家科學院院刊（PNAS）在線發表了許金榮教授科研團隊題為「A-to-I RNA editing is developmentally regulated and generally adaptive for sexual reproduction in Neurospora crassa」的研究論文，這是繼該團隊2016年Genome Research發表封面論文首次報道禾穀鐮刀菌中存在A-to-I RNA編輯之後，在RNA編輯領域取得的又一重要研究進展。劉慧泉研究員為該論文的第一作者，他同時與許金榮教授為論文的共同通訊作者，來自西農-普度聯合研究中心的研究生黎陽、陳代朋、齊朝妹，博士後王秦虎，副研究員王建華和江聰也都參與了該研究，做出了重要貢獻。論文第一署名單位為西北農林科技大學旱區作物逆境生物學國家重點實驗室和植物保護學院。該研究得到了國家優秀青年基金和公益性行業（農業）科研專項等項目的資助。

脈胞菌中50個假基因經A-to-I編輯後獲得了編碼全長蛋白的能力，修正後的部分假基因在有性發育過程中具有重要作用。

A-to-I RNA編輯是一種重要的遺傳信息修飾機制，它將RNA分子中的腺苷（A）脫氨基轉變為肌苷（I），而肌苷在翻譯過程中被識別為鳥苷（G），可導致遺傳信息發生AG突變。A-to-I編輯在動物中普遍存在，由ADAR酶催化完成，ADAR是動物中特異進化出來的，動物以外的其它物種尚未發現A-to-I編輯。許金榮課題組近期在小麥赤霉病病原真菌——禾穀鐮刀菌中發現了一種不依賴於ADAR的A-to-I RNA編輯新機制，該機制特異發生在禾穀鐮刀菌有性生殖階段。

該研究以粗糙脈胞菌為模式系統，研究了A-to-I RNA編輯在真菌有性發育中的發生動態和進化規律，發現A-to-I RNA編輯在真菌有性發育的不同時期具有階段特異的調控，而且由其導致的氨基酸改變對物種來說通常是有益的，進化上受到正向選擇。該研究證明A-to-I RNA編輯是絲狀子囊真菌中的一種保守表觀遺傳調控機制，作為DNA變異機制的補充，是真菌適應性進化的重要驅動力。研究還鑒定出了四百多個進化保守的編輯位點，成為揭開A-to-I編輯事件重要功能的寶貴資源。

由於有性生殖產生的子囊孢子是小麥赤霉病發生的主要侵染源，這一發現對小麥赤霉病病害防控也具有指導意義。禾穀鐮刀菌有性生殖在越冬的病殘體上發生，次年春天子囊孢子產生和釋放需要適應不同的溫度和環境條件，因此，A-to-I編輯很可能通過增加蛋白多樣性，提高病菌的溫度和環境適應性。鑒於A-to-I編輯對真菌有性發育和物種進化的重要作用，A-to-I編輯系統將是理想的靶標，阻止RNA編輯的發生，有望減少赤霉病初侵染源，降低其溫度和環境適應性，從而達到病害防控的目的。

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