7月1日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所與深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所聯(lián)合國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)首次在遺傳上證明了同義突變可通過(guò)改變m6A修飾和mRNA結(jié)構(gòu)構(gòu)象調(diào)控作物的馴化性狀。研究結(jié)果挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)認(rèn)知，凸顯出同義突變?cè)谧魑锔牧疾呗灾械闹匾獌r(jià)值，為作物改良開(kāi)辟新的路徑。相關(guān)成果發(fā)表在《細(xì)胞（cell）》上。
同義突變由于不影響蛋白質(zhì)功能而長(zhǎng)期被視為“沉默突變”，然而在多細(xì)胞生物中同義突變是否能調(diào)控生物性狀，始終缺乏直接遺傳證據(jù)。m6A作為真核生物中最豐富的RNA修飾之一，其動(dòng)態(tài)變化影響RNA的穩(wěn)定性、剪切、翻譯和轉(zhuǎn)運(yùn)等過(guò)程，然而m6A修飾決定生物學(xué)性狀的直接遺傳證據(jù)仍匱乏。
研究團(tuán)隊(duì)利用野生黃瓜和栽培黃瓜構(gòu)建了近等基因系，定位到兩個(gè)緊密連鎖的、上位互作的基因ACS2（編碼乙烯合成限速酶）和YTH1（編碼m6A閱讀蛋白），通過(guò)調(diào)控乙烯劑量調(diào)控果長(zhǎng)馴化性狀。研究發(fā)現(xiàn)，ACS2的1287C>T同義突變是決定馴化性狀的變異位點(diǎn)。揭示了該同義突變通過(guò)改變單個(gè)位點(diǎn)的mRNA的m6A修飾水平和mRNA結(jié)構(gòu)構(gòu)象來(lái)調(diào)控果長(zhǎng)馴化的分子機(jī)制。
該研究揭示了同義突變長(zhǎng)久以來(lái)被忽略的重要功能。暗示了在作物馴化過(guò)程中，同義突變可能因受到選擇壓力而被保留，通過(guò)改變轉(zhuǎn)錄后的基因表達(dá)（如翻譯效率）來(lái)發(fā)揮作用。
研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的支持。
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