烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)是最稳定的病毒之一,有着非常广泛的寄主,包括蔬菜、观赏植物、豆科植物和其他重要的农作物,特别是烟草和其他茄科植物.N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)是高等真核生物中RNA最普遍和广泛的一种修饰形式.文献报道RNA中m6A的甲基化过程是由甲基转移酶(METTL14和METTL3)催化,并由剪切因子WTAP共同完成.最近研究发现FTO(fat mass and obesity-associated protein)和ALKBH5是m6A的去甲基化酶,这说明RNA的甲基化过程是一个动态的可逆过程.在mRNA中m6A甲基化的过程中,甲基转移酶充当"画笔",去甲基化酶则扮演着"橡皮擦"的角色,共同完成m6A甲基化的动态可逆过程.尽管如此,人们对m6A的生物功能依然不太清楚.有研究发现当生物体中某种缺陷引起m6A甲基化异常时,会引起RNA功能障碍,从而导致疾病.那么当植物被病毒感染后,m6A甲基化水平是否会发生异常,然后引起RNA功能障碍,从而使植物代谢紊乱,表现出病症呢?针对这一问题,在本研究中,采用超高效液相色谱-高分辨质谱串联质谱联用(UPLC-MS/MS检测烟草K326中的m6A,研究健康和感病烟草中m6A甲基化水平的差异,并用荧光定量PCR(RT-PCR)分析烟草中潜在的甲基转移酶和去甲基化酶的基因表达量差异.结果表明,烟草在感染TMV7,10,14,和21d后,烟叶中m6A的水平下降,RT-PCR的检测发现,其中潜在的去甲基化酶XM009801708.1在烟草感染TMV14和21d时基因表达量上调,而潜在的甲基转移酶下调.这个发现说明m6A在烟草的生长发育中扮演着重要的角色,XM_009801708.1极可能是烟草中去甲基化酶之一,m6A可能参与了TMV的致病过程.
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