禾谷镰孢A-to-ⅠmRNA编辑催化系统的鉴定

【作者】 冯婵婧； 辛凯芸； 邹婧雯； 杜雁飞； 王秦虎； 江聪； 许金荣； 刘慧泉；

【机构】 西北农林科技大学植物保护学院； 美国普渡大学植物与植物病理系；

【摘要】 禾谷镰孢是引起小麦赤霉病的主要病原菌,其有性生殖产生的子囊孢子是赤霉病的初侵染源。研究人员前期在禾谷镰孢等真菌中发现了A-to-I mRNA编辑现象,并证明该现象特异发生在有性生殖时期,对子囊孢子产生至关重要。本研究通过系统性研究证实FgTad2-FgTad3-Ame1三元复合体是真菌中负责A-to-I mRNA编辑的催化系统,其中FgTad2是催化亚基,FgTad3和Ame1是调控亚基,FgTad3的C-端与FgTad2互作形成催化中心,N-端与Ame1互作负责RNA底物识别。Ame1特异在有性生殖阶段被诱导表达,是A-to-I mRNA编辑的激活因子。在没有Ame1情况下,FgTad2-FgTad3异源二聚体只催化tRNA的A-to-I编辑。Ame1与FgTad3互作后促使FgTad2-FgTad3能够催化mRNA上A-to-I编辑。有意思的是,FgTad2和FgTad3的表达均受到可变转录起始调控,二者在所有时期表达一种长转录本,但在有性生殖阶段通过内部启动子表达一种短转录本。FgTad3的两种转录本5’-UTR长度不同,但表达同样的蛋白。FgTad2的两种转录本ORF区长度不同,长转录本表达的蛋白N-端出现112个氨基酸延伸。FgTad2短转录本表达的蛋白与FgTad3互作更强,表明可变转录起始调控A-to-I mRNA编辑活性。综上所述。本研究明确了禾谷镰孢中A-to-I mRNA编辑的催化系统,为基于真菌RNA编辑系统的基因编辑工具的开发奠定了基础,也为防控以有性孢子为初侵染源的真菌病害提供了良好靶标。更多还原