近日,，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所（嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室深圳分中心）聯(lián)合崖州灣國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)水稻研究所等單位在《植物生物技術(shù)（Plant Biotechnology Journal）》（IF：13.8）雜志上在線發(fā)表了題為“Programmable RNA N6-methyladenosine editing with CRISPR/dCas13a in plants” 的研究論文,，開發(fā)出基于CRISPR/dCas13a的新型植物RNA甲基化編輯工具,。

N6-腺苷酸甲基化（m6A）是動(dòng)植物mRNA上豐度最高的一種化學(xué)修飾類型,，越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)m6A修飾廣泛地參與多種表觀遺傳調(diào)控過(guò)程，包括影響mRNA剪接,、翻譯,、出核,、胞質(zhì)定位和mRNA的穩(wěn)定性,，在植物胚胎發(fā)生、干細(xì)胞命運(yùn)決定,、晝夜節(jié)律,、葉片形態(tài)、硝酸鹽信號(hào),、果實(shí)成熟和配子體發(fā)育等方面發(fā)揮關(guān)鍵調(diào)控作用,，m6A表觀遺傳學(xué)已成為當(dāng)前最前沿的研究領(lǐng)域之一。然而,，在植物中尚未有方法可以特異性操縱基因上的m6A修飾水平,，這嚴(yán)重制約了植物中m6A修飾的功能研究。

圖1 | RNA甲基化編輯工具示意圖和SHR甲基化編輯植株相關(guān)表型

借助于CRISPR/Cas13a系統(tǒng)特異性識(shí)別并結(jié)合RNA的功能,，該研究將植物RNA甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合體核心功能域MTA-MTB與無(wú)切割活性的dead Cas13a（dCas13a）融合,，構(gòu)建出RNA甲基化編輯工具，通過(guò)將RNA去甲基化酶ALKBH5與dCas13a融合,，獲得RNA去甲基化編輯工具（圖1）,。接下來(lái)，分別在煙草和擬南芥中，通過(guò)對(duì)特定基因轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行靶向m6A編輯,，證明了該工具對(duì)靶標(biāo)基因mRNA有很好的m6A位點(diǎn)甲基化和去甲基化的編輯功能,。進(jìn)一步，通過(guò)特異性編輯根發(fā)育關(guān)鍵基因SHR轉(zhuǎn)錄本,，發(fā)現(xiàn)SHR轉(zhuǎn)錄本m6A修飾水平的提高可促進(jìn)植株地上部和根部增大,，使葉面積、株高,、生物量和籽粒產(chǎn)量等增加,，從而促進(jìn)植物生長(zhǎng)（圖1）。通過(guò)對(duì)編輯SHR植株進(jìn)行甲基化測(cè)序（MeRIP-seq）分析,，進(jìn)一步證明了該編輯工具有較好的編輯特異性和較低的脫靶效應(yīng),。綜上，該研究設(shè)計(jì)并在植物中驗(yàn)證了基于CRISPR/Cas13a系統(tǒng)的m6A編輯工具,，實(shí)現(xiàn)了對(duì)特定基因m6A位點(diǎn)進(jìn)行甲基化和去甲基化編輯,，可廣泛應(yīng)用于m6A修飾的相關(guān)功能研究。此外,，該研究首次發(fā)現(xiàn)操縱關(guān)鍵發(fā)育基因的m6A修飾水平可調(diào)控植株表型,、改良植物相關(guān)性狀，這在未來(lái)的作物基因編輯育種中也具有潛在的重要應(yīng)用價(jià)值,。

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所商連光研究員,、崖州灣國(guó)家實(shí)驗(yàn)室錢前院士和基因組所費(fèi)啟立研究員為論文的共同通訊作者?；蚪M所助理研究員施傳琳,、博士后鄒文莉、劉相培和張泓為論文共同第一作者,。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金基礎(chǔ)科學(xué)中心,、深圳市大鵬新區(qū)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金、中國(guó)博士后基金和中國(guó)農(nóng)科院青年創(chuàng)新專項(xiàng)資金資助,。

原文鏈接：https://doi.org/10.1111/pbi.14307