近日，南京农业大学生命科学学院陈铭佳课题组联合我校园艺学院菊花遗传与种质创新团队以及兰州大学相关人员在国际权威学术期刊New Phytologist上发表了题为“N4-acetylcytidine mRNA modification regulates photosynthesis in plants”的研究性论文。该论文首次绘制了多种高等植物高分辨率的全转录本RNA乙酰化（ac4C）修饰图谱，揭示了该新型RNA修饰促进植物光合作用的分子机制。
植物光合作用是地球上一切生命起源的基础，而其精妙的调控机制一直是科学家们探索的焦点。近日，一项研究揭示了RNA上唯一已知的乙酰化修饰——胞嘧啶乙酰化（ac4C），在植物光合作用中发挥着重要作用。
这项研究首次对拟南芥、甘菊、草莓、大豆、水稻以及番茄等六种高等植物的细胞核、叶绿体及线粒体编码转录本ac4C修饰图谱进行了全面系统的解析，发现大多数植物的叶绿体转录本以及光合作用相关转录本上都存在大量的ac4C修饰。这一现象提示了ac4C在调控叶绿体发育和光合作用过程中的重要作用。
图1.六种高等植物中ac4C修饰位点的全转录本图谱绘制
高等植物中，ac4C修饰是由RNA乙酰转移酶ACYR (N-ACETYLTRANSFERASEs FOR CYTIDINE IN RNA)催化形成的。研究团队通过acRIP-seq、Ribo-seq和RNA-seq等技术进行多组学联合分析，发现缺失ACYR会导致光反应传递链相关转录本（包括光捕获复合体家族成员LIGHT HARVESTING COMPLEX II 2 (LHCB2)、LHCB3和LHCB4）的翻译效率显著降低，进而降低了相应编码蛋白产物的丰度。
图2. ACYR介导的ac4C修饰调控光合相关转录本的翻译效率
该研究揭示了RNA乙酰化修饰在植物光合作用中的保守性功能，特别是在促进光捕获复合体蛋白表达时发挥了关键调控作用。为后续利用RNA修饰编辑加作物分子育种提供了重要的理论依据和靶点资源。
南京农业大学生命科学学院在读博士研究生赵洁为第一作者，生命科学学院陈铭佳副教授、园艺学院菊花遗传与种质创新团队王振兴教授以及兰州大学草地农业科技学院刘文献教授为该论文的共同通讯作者，南京农业大学陈发棣教授、沈文飚教授、陈世国教授等为本研究提供了重要指导和支持。该研究得到了国家自然科学基金面上项目、专项项目和江苏省优青基金等项目资助。
论文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.70323
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