矮牵牛RNA m~5C修饰相关蛋白功能初步探索

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RNA m~5C甲基化修饰是当前研究热点。随着检测m~5C的技术愈来愈先进,人们在t RNA、r RNA、mRNA等各种RNA中都检测到了m~5C甲基化修饰。有研究表明Nop2是r RNA m~5C甲基转移酶,NSUN2是t RNA、mRNA m~5C甲基化转移酶,DNMT2是t RNA m~5C甲基化转移酶,ALYREF是mRNA m~5C结合蛋白。目前尚未发现RNA m~5C去甲基化酶。矮牵牛不仅是一种重要的观赏花卉,也是一种研究植物生理机理的良好材料。在矮牵牛中,与m~5C甲基化修饰相关的蛋白尚未被报道。本文通过比对氨基酸序列得到7个与m~5C修饰相关的蛋白同源物(PhNop2、PhNUSN2、PhDNMT2、PhALYREF1/2/3/4),并猜测5个Alk B家族蛋白是RNA m~5C去甲基化酶(PhALKBH2/4/6/7/8)。使用VIGS技术沉默上述12个基因,观察沉默植株的表型。利用斑点杂交技术检测沉默植株RNA m~5C甲基化含量的变化,并利用荧光蛋白进行亚细胞定位。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术、植物表达载体p BI121-Ha介导基因超表达以及组织培养技术对矮牵牛进行遗传转化。对矮牵牛中RNA m~5C甲基化修饰相关蛋白进行了初步探索,得到如下结果:(1)成功分离出PhNop2、PhNUSN2、PhDNMT2、PhALYREF1/2/3/4、PhALKBH2/4/6/7/8基因片段,并构建了这些基因的VIGS沉默载体。(2)PhNop2沉默植株的叶片变成不规则的形状,凹凸不平;叶色变黄。PhALYREF1沉默植株的叶片变小。PhALYREF4沉默植株的叶片变黄。PhALKBH2/4/6/7/8、PhDNMT2、PhNSUN2、PhALYREF2/3基因沉默植株表型无明显变化。(3)沉默PhNop2基因会使矮牵牛叶片上表皮细胞变大,细胞边缘变平滑。(4)沉默PhNop2基因会降低mRNA和其他RNA的5-甲基胞嘧啶含量。(5)Nop2定位于细胞核区域。(6)获得了矮牵牛PhNop2基因超表达和敲除转基因苗。
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