A-to-I RNA编辑是一种重要的遗传信息修饰机制,它将RNA中的腺苷(A)脱氨基转变为肌苷(I),而肌苷在翻译过程中被识别为鸟苷(G),可导致遗传信息发生A→G突变。A-to-I编辑在动物中普遍存在,由ADAR酶催化完成,ADAR是动物中进化出来的,动物以外的其它尚未发现A-to-I编辑。许金荣课题组近期在小麦赤霉病病原真菌——禾谷镰刀菌中发现了一种不依赖于ADAR的A-to-I RNA编辑新机制,该机制发生在禾谷镰刀菌有性生殖阶段。
该研究以粗糙脉胞菌为模式系统,研究了A-to-I RNA编辑在真菌有性发育中的发生动态和进化规律,发现A-to-I RNA编辑在真菌有性发育的不同时期具有阶段的调控,而且由其导致的氨基酸改变对来说通常是有益的,进化上受到正向选择。该研究证明A-to-I RNA编辑是丝状子囊真菌中的一种保守表观遗传调控机制,作为DNA变异机制的补充,是真菌适应性进化的重要驱动力。研究还鉴定出了四百多个进化保守的编辑位点,成为揭开A-to-I编辑事件重要功能的宝贵资源。
由于有性生殖产生的子囊孢子是小麦赤霉病发生的主要侵染源,这一发现对小麦赤霉病病害防控也具有指导意义。禾谷镰刀菌有性生殖在越冬的病残体上发生,次年春天子囊孢子产生和需要适应不同的温度和条件,因此,A-to-I编辑很可能通过增加蛋白多样性,提高病菌的温度和适应性。鉴于A-to-I编辑对真菌有性发育和进化的重要作用,A-to-I编辑系统将是理想的靶标,RNA编辑的发生,有望减少赤霉病初侵染源,降低其温度和适应性,从而达到病害防控的目的。