7月1日,中國農業科學院蔬菜花卉研究所與深圳農業基因組研究所聯合國內外研究機構首次在遺傳上證明了同義突變可通過改變m6A修飾和mRNA結構構象調控作物的馴化性狀。研究結果挑戰了傳統認知,凸顯出同義突變在作物改良策略中的重要價值,為作物改良開辟新的路徑。相關成果發表在《細胞(cell)》上。
同義突變由于不影響蛋白質功能而長期被視為“沉默突變”,然而在多細胞生物中同義突變是否能調控生物性狀,始終缺乏直接遺傳證據。m6A作為真核生物中最豐富的RNA修飾之一,其動態變化影響RNA的穩定性、剪切、翻譯和轉運等過程,然而m6A修飾決定生物學性狀的直接遺傳證據仍匱乏。
研究團隊利用野生黃瓜和栽培黃瓜構建了近等基因系,定位到兩個緊密連鎖的、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),通過調控乙烯劑量調控果長馴化性狀。研究發現,ACS2的1287C>T同義突變是決定馴化性狀的變異位點。揭示了該同義突變通過改變單個位點的mRNA的m6A修飾水平和mRNA結構構象來調控果長馴化的分子機制。
該研究揭示了同義突變長久以來被忽略的重要功能。暗示了在作物馴化過程中,同義突變可能因受到選擇壓力而被保留,通過改變轉錄后的基因表達(如翻譯效率)來發揮作用。
研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃、中國農業科學院科技創新工程等項目的支持。
原文鏈接:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00674-9
日期:2025-07-14
同義突變由于不影響蛋白質功能而長期被視為“沉默突變”,然而在多細胞生物中同義突變是否能調控生物性狀,始終缺乏直接遺傳證據。m6A作為真核生物中最豐富的RNA修飾之一,其動態變化影響RNA的穩定性、剪切、翻譯和轉運等過程,然而m6A修飾決定生物學性狀的直接遺傳證據仍匱乏。
研究團隊利用野生黃瓜和栽培黃瓜構建了近等基因系,定位到兩個緊密連鎖的、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),通過調控乙烯劑量調控果長馴化性狀。研究發現,ACS2的1287C>T同義突變是決定馴化性狀的變異位點。揭示了該同義突變通過改變單個位點的mRNA的m6A修飾水平和mRNA結構構象來調控果長馴化的分子機制。
該研究揭示了同義突變長久以來被忽略的重要功能。暗示了在作物馴化過程中,同義突變可能因受到選擇壓力而被保留,通過改變轉錄后的基因表達(如翻譯效率)來發揮作用。
研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃、中國農業科學院科技創新工程等項目的支持。
原文鏈接:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00674-9
日期:2025-07-14