中国科技报 07月23日 01:32
[生 物] 真菌表观遗传调控密码破译
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中国农业科学院植物保护研究所团队揭示真菌营养生长阶段存在RNA干扰指导DNA甲基化的全新机制。以禾谷镰刀菌及其病毒为模型,发现病毒基因组发生广泛DNA甲基化,抑制病毒复制。研究证实病毒小RNA通过宿主RNA干扰机制核心组件Argonaute和Dicer蛋白指导甲基化,影响病毒积累和宿主生长。该发现为理解真菌表观遗传调控开辟新方向,为研发RNA药物奠定基础。

🔬研究发现真菌营养生长阶段存在RNA干扰指导DNA甲基化的全新机制,为真菌表观遗传调控提供新视角。

🦠禾谷镰刀菌病毒基因组在宿主营养菌丝中发生广泛DNA甲基化,其中DNA-C组分片段MeC5甲基化水平高达55.87%,显著抑制病毒复制相关蛋白基因转录活性。

🔑病毒小RNA通过宿主RNA干扰机制核心组件Argonaute和Dicer蛋白指导病毒DNA甲基化,敲除相关基因导致病毒积累量显著增加。

🛠该发现为理解真菌表观遗传调控机制提供关键证据,并为研发靶向病原真菌DNA的RNA药物奠定理论依据。

🌱研究揭示RNA干扰与DNA甲基化相互作用对真菌生长发育和抗病力的影响,拓展对真菌生命活动调控的认识。

    科技日报讯 (记者马爱平)记者7月21日从中国农业科学院植物保护研究所获悉,该所作物病毒病害监测与防控创新团队首次揭示了真菌在营养生长阶段存在由RNA干扰指导DNA甲基化的全新机制。研究成果日前发表于国际期刊《核酸研究》。

    论文通讯作者、中国农业科学院植物保护研究所研究员郭立华表示,DNA甲基化是真核生物中一种高度保守的表观遗传修饰,在抵御外来核酸入侵、维持基因组稳定性以及调控基因表达中扮演核心角色。然而,在真菌营养生长阶段,DNA甲基化如何发生、有何功能,一直是个未解之谜。

    研究团队以重要麦类病原真菌——禾谷镰刀菌及其病毒为研究模型。通过一系列实验观察发现,禾谷镰刀菌病毒基因组在宿主营养菌丝中发生了广泛的DNA甲基化,其中DNA-C组分片段MeC5的甲基化水平高达55.87%。“这种甲基化直接抑制了病毒复制相关蛋白基因的转录活性,从而显著降低了病毒在宿主细胞内的聚集水平。”郭立华说。

    团队证实,来源于禾谷镰刀菌病毒的小RNA能够精准指导病毒自身DNA发生甲基化。“至关重要的是,这一指导过程依赖于宿主RNA干扰机制的核心组件——Argonaute和Dicer蛋白。当研究人员敲除禾谷镰刀菌的Dicer或Argonaute蛋白基因时,病毒积累量显著增加,同时宿主菌丝出现生长缺陷、应对环境胁迫的能力下降以及抗病力减弱。”郭立华说,这一发现为理解真菌表观遗传调控开辟了新方向,并为研发靶向病原真菌DNA的RNA药物奠定了关键理论依据。

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