廣東
近日，浙江大學生命科學學院王智燁課題組在Plant Communications發表題為“Unfolding of RNA secondary structure impairs RNA stability to fine-tune phosphate starvation responses in rice roots”的研究成果，揭開了RNA二級結構（RSS）這一“隱藏密碼”在水稻缺磷脅迫響應中的調控作用。浙江大學生命科學學院王智燁研究員為該論文通訊作者，博士后金瓊莉為文章第一作者。
課題組首先采用優化的水稻體內RNA二級結構檢測技術（DMS-MaPseq），成功繪制出正常培養、缺磷和缺氮脅迫條件下水稻根組織的高質量、高覆蓋度體內RSS圖譜，系統解析了不同養分逆境脅迫下RSS的動態變化特征。分析結果表明，缺磷脅迫可誘導水稻全轉錄組范圍內的RSS解折疊，并伴隨RNA結構多樣性的顯著增加。課題組鑒定出幾千個缺磷特異響應的RSS解折疊區域。這類RSS變化區域整體呈現低GC含量和高自由能水平的特征，且大量富集于磷饑餓響應基因轉錄本的編碼區（CDS區）。這些結果讓科研團隊猜測，RNA二級結構的動態變化很可能在水稻缺磷脅迫響應中發揮廣泛調控功能。
為驗證這一猜測，課題組開展了多維度的組學及功能驗證實驗。研究首先結合翻譯組數據分析，證實缺磷特異響應的RSS解折疊與基因翻譯效率之間總體并無顯著相關性，排除了其翻譯調控這一潛在途徑。隨后，課題組通過全轉錄組RNA降解實驗發現，缺磷脅迫可顯著縮短水稻根組織中全轉錄組RNA的半衰期。在此基礎上的組學比較分析表明，缺磷特異響應的RSS解折疊與RNA穩定性下降存在顯著相關性。為驗證這一關聯的因果關系，課題組利用RSS突變體轉基因水稻開展功能驗證，證實缺磷特異響應的RSS解折疊可直接降低磷饑餓響應轉錄本的RNA穩定性，進而參與水稻缺磷脅迫響應和磷穩態的精細調控。
水稻體內RNA二級結構動態變化介導缺磷脅迫響應的功能解析
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