Plant Cell发布RNA表观遗传学新发现：植物N6-甲基腺嘌呤动态可逆调控

　　

在国家自然科学基金项目（项目编号：21432002，21372022，21210003）等资助下，北京大学化学与分子工程学院何川/贾桂芳课题组在高等植物N6-甲基腺嘌呤（m6A）动态可逆调控的研究中取得重要进展。研究成果以“ALKBH10B is An RNA N6-Methyladenosine Demethylase Affecting Arabidopsis Floral Transition”（ALKBH10B是影响拟南芥成花转换的N6-甲基腺嘌呤去甲基酶）为题，于2017年11月27日在The Plant Cell（《植物细胞》）在线发表。

N6-甲基腺嘌呤（m6A）是mRNA上最丰富的修饰，遍布于真菌、动物以及植物当中。在哺乳动物中，N6-甲基腺嘌呤由甲基转移酶复合物引入，由去甲基酶（FTO，ALKBH5）去除，并由N6-甲基腺嘌呤结合蛋白识别并发挥功能。在高等植物中，人们对这一转录后修饰的详细研究主要集中于甲基转移酶复合物。

然而，m6A在高等植物中是否动态可逆的一直没有确切的结论。这一课题组充分利用其在m6A去甲基酶领域的研究经验，对这一悬而未决的问题进行探索。

研究人员通过序列比对，找到拟南芥中N6-甲基腺嘌呤修饰潜在的去甲基酶ALKBH10B，着重研究它的去甲基功能及其在拟南芥生命活动中的调控作用。

首先，体外表达纯化的ALKBH10B蛋白对单链短RNA和全长的拟南芥mRNA都有明显的m6A去甲基活性，ALKBH10B的去甲基功能影响拟南芥mRNA的m6A水平，ALKBH10B缺失导致显著的晚花表型。在ALKBH10B的T-DNA插入突变体中，FT基因mRNA的甲基化水平升高；而相应地，其mRNA稳定性也较野生型Columbia-0更低，最终导致FT的mRNA水平在突变体中显著低于野生型。同样，FT上游的SPL3和SPL9也在突变体中也有更高的mRNA甲基化水平，更快的mRNA降解和更低的mRNA水平。由此确证ALKBH10B通过影响FT，SPL3和SPL9影响拟南芥的成花诱导。

此外，研究人员分别对野生型和ALKBH10B突变体进行RNA-seq和m6A-IP-seq。测序结果表明，ALKBH10B广泛影响了拟南芥mRNA的甲基化谱。对覆盖突变体中高、低甲基化peaks基因的功能注释显示，ALKBH10B缺失影响的基因功能与所观察到的alkbh10b-1突变体表型相吻合（见图）。

自人体中第一个N6-甲基腺嘌呤去甲基酶FTO的发现起，这一RNA转录后修饰得到越来越广泛的研究。上述工作确证在高等植物中N6-甲基腺嘌呤同样是动态可逆的，揭示高等植物生命活动调节中一个尚不为人所知的层面，也为植物化学生物学研究RNA表观遗传学提供新的范式。

原文标题：

ALKBH10B is An RNA N6-Methyladenosine Demethylase Affecting Arabidopsis Floral Transition