Растения стабилизируют защитные РНК с помощью метки m⁶A для устойчивости к стрессу

Изменение климата угрожает сельскому хозяйству, усиливая засуху и засоление почв. Исследователи из Пенсильванского университета под руководством Брайана Д. Грегори и Стивена Дж. Андерсона обнаружили ключевой механизм естественной устойчивости растений, описанный в Cell Reports.

Суть открытия:

• Растения используют химическую метку N6-метиладенозин (m⁶A) на молекулах матричной РНК (mRNA).
• В отличие от млекопитающих, где эта метка часто сигнализирует о разрушении РНК, у растений m⁶A стабилизирует и защищает определённые транскрипты от распада.
• В нормальных растениях Arabidopsis транскрипты с меткой m⁶A были стабильны. В мутантных растениях, лишённых этой метки, те же транскрипты быстро расщеплялись ферментом.

Связь со стрессом:

При выращивании в условиях высокого засоления растения активно помечают m⁶A транскрипты, кодирующие белки для ответа на солевой и засухоустойчивости. Это позволяет им динамично регулировать стрессовый ответ, сохраняя нужные РНК.

Перспективы:

• Манипулирование этим путем может помочь в создании более соле- и засухоустойчивых сельскохозяйственных культур.
• Дальнейшие исследования будут направлены на изучение роли m⁶A при других типах стресса (бактерии, грибы) и на важных культурах, таких как соя.
• Учёные также исследуют, могут ли растения активно удалять метку с ненужных транскриптов.

Как отмечает Карен Кон из NSF, финансировавшей исследование, эта работа раскрывает механизмы, позволяющие организмам сохранять жизнеспособность в меняющейся среде, что соответствует одной из «Больших идей» NSF — «Понимание правил жизни: предсказание фенотипа».