摘要：近日，新加坡淡马锡生命科学院申莉莎课题组在Trends in Plant Science上发表了题为Epitranscriptomic regulation through phase separation in plants的综述论文，系统总结了植物mRNA

近日，新加坡淡马锡生命科学院申莉莎课题组在Trends in Plant Science上发表了题为Epitranscriptomic regulation through phase separation in plants的综述论文，系统总结了植物mRNA 修饰，尤其是m6A 修饰为代表的相关因子如何通过液-液相分离（LLPS，liquid-liquid phase separation）参与影响RNA代谢及植物发育与胁迫响应的过程，并提出了未来研究的关键方向。

m6A修饰是植物mRNA中最普遍的修饰，主要由一些m6A甲基化酶（writers），甲基化读取蛋白（readers）, 和去甲基化酶（erasers）组成，它们通过动态、可逆的方式影响RNA代谢的多个环节，包括剪接、多聚腺苷化（APA）、翻译调控和稳定性调节 （图1）。

图1， m6A相关因子的组成及参与RNA 代谢过程

通过对这些m6A甲基化酶、去甲基化酶和甲基化读取蛋白序列比对分析，发现它们的蛋白序列上都含有prion-like domains （PrLDs）结构域，这些结构域是LLPS的形成的重要区域。同时，LLPS 所形成的生物分子凝聚体，是细胞内关键的反应中心。在植物中，m6A相关蛋白的相分离不仅促进了RNA代谢的精确调控，还为应答植物发育信号和环境刺激提供了重要的支持。比如，一些m6A读取蛋白，如ECT1和 ECT8等，在受到外界刺激时，这些蛋白会形成应急颗粒（SG， stress granule），并和其他SG相关蛋白如RBP47B， DCP5等发生蛋白相互作用，影响特定m6A修饰的mRNA代谢（图2）。

图2， m6A相关因子通过LLPS 参与调控植物生长发育和胁迫应答

同时，通过对现有m6A相关生物凝聚体的系统论述，作者提出了以m6A为主体的相分离的工作模型。这些m6A甲基化酶、去甲基化酶和甲基化读取蛋白可以动态地分配到不同的相分离生物大分子凝聚体中，根据不同发育进程和环境信号的变化，影响分子凝聚体的组装并协调下游信号（图3）。m6A修饰与相分离的广泛相互作用，突出了m6A修饰在不同基体和各种反应过程的复杂调控机理。

图3， m6A相关因子通过LLPS 形成分子凝聚体的调控网络

最后作者展望了未来的研究方向。如其他RNA修饰如（m5C和m1A等）是否参与并影响相分离过程， 同时，通过以基因编辑技术为基准，指出了m6A相关因子在提高作物的抗逆性和生产力中的潜在作用。该综述为表观转录组调控提供了全新的理论框架，并为利用表观转录组调控改良作物提供了潜在的研究方向和实践路径。该研究得到了新加坡国立研究基金会和淡马锡生命科学研究院的支持。

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来源：科学你我他