近日，内蒙古农业大学园艺与植物保护学院植物病毒实验室赵明敏教授实验室在国际学术期刊《分子植物病理学》（Molecular Plant Pathology）上发表题为“AlkB-RNA脱甲基酶同系物和N6腺苷酸甲基化参与马铃薯Y病毒感染”（AlkB RNA demethylase homologues and N6-methyladenosine are involved in Potyvirus infection）的论文。此项研究工作得到了国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金地区基金项目、内蒙古自然科学基金重大项目的资助。同时，也得到了内蒙古农业大学高层次人才科研启动基金项目的支持。

VIGS株系中PPV和PVY的病

N6腺苷酸甲基化（N6-methyladenosine，m6A）修饰是迄今已经发现的100余种RNA甲基化修饰中最普遍存在的一种，大量存在于信使RNA（mRNA）和长的非编码RNA（lncRNA）中，在酵母、植物、哺乳动物和病毒等物种之间是高度保守的，其功能可能参与mRNA剪接、运输等加工过程。近年来，已成为生命科学领域的研究热点。随着对m6A甲基化研究的不断深入，人们发现M6A甲基化在细胞内是一个动态可逆的过程，主要受到甲基转移酶（METTL3，METTL14，WTAP等），去甲基化酶（FTO，ALKBH5等）以及一些RNA特性结合蛋白（YTHDF1/2/3, ELAVL1等）的共同调控。

关于人类病毒m6A甲基化的研究证实了m6A甲基化在病毒复制侵染中具有重要的生物学意义。在植物病毒研究领域相关m6A甲基化修饰的报道较少。已发现有些植物病毒中含有ALKB蛋白同源物或结构域。例如，弯曲病毒科（Flexiviridae）的成员，包括葡萄病毒A（Grapevine virus A，GVA），蓝莓焦烧病毒（Blueberry scorch virus , BlScV) 和黑莓病毒Y（Blackberry virus Y, BVY)和一个马铃薯Y病毒（Potyviridae）科中未命名的新属中含有ALKB类似结构域。序列分析表明ALKB结构域可能参与修复由甲基化造成的RNA损伤，在清除有害RNA的病毒基因组，维持病毒RNA的稳定性中发挥着重要作用。

推测植物病毒编码ALKB结构域可能由于病毒与寄主植物互作过程中长期进化的结果，病毒通过自身编码的ALKB实现其基因组RNA的脱甲基化，有利于被包裹到病毒粒子中，促进病毒复制和侵染。内蒙古农业大学植物病毒实验室针对m6A甲基化修饰及其AlkB蛋白调控马铃薯Y病毒属病毒侵染进行了深入研究。

基于MeRIP-seq技术的研究结果发现马铃薯Y病毒属病毒侵染后寄主植物内源m6A甲基化水平明显降低，m6A甲基化修饰峰集中在植物内源基因转录本的3'非翻译区。同时病毒基因组本身的mRNA也可被m6A甲基化修饰。沉默本氏烟AlkB基因（植物特异性去甲基化酶ALKBH9的同源物）后，导致PVY和PPV病毒含量明显降低。关于m6A甲基化的进化研究，以及AlkB同源物对病毒侵染的影响证明了m6A甲基化在马铃薯病毒侵染中的调控作用。研究结果有助于揭示植物RNA病毒与寄主互作的表观遗传学调控新机制，为马铃薯病毒病的防治策略研发提供新切入点。

植物病毒实验室还在国际期刊Biology上发表了题为“The reversible methylation of m6A is involved in plant virus infection”的综述论文。论述了在植物病毒侵染中m6A甲基化具有的重要调控作用。一方面，植物病毒侵染能够诱发寄主植物的m6A甲基化，产生相应的免疫反应从而抑制病毒复制，或者通过对病毒基因组mRNA进行m6A甲基化修饰在翻译水平上影响病毒侵染。另一方面，植物病毒可通过与m6A甲基化相关蛋白的互作打破寄主植物m6A甲基化的可逆修饰平衡，从而抑制或逃避m6A甲基化修饰。

论文链接：

https://doi.org/10.1111/mpp.13239

https://www.mdpi.com/2079-7737/11/2/271