近日，Cell Press集团旗下国际著名学术期刊Trends in Plant Science在线发表了我院李庆顺教授课题组撰写的综述文章“Coupling epigenetics and RNA polyadenylation: missing links”（表观遗传与多聚腺苷化的关联：还有哪些未知的？）。该文全面综述了植物表观修饰跨越“中心法则”维度调控转录后RNA加工成熟的机制，并阐述了相关调控途径在植物中的生物学功能，同时也对相关领域存在未解决的问题进行了总结和展望。

在植物（乃至真核生物）基因表达过程中，大多数新转录的前体RNA需要经过3’末端的剪切和添加多聚腺苷化[poly(A) ]尾巴才能被运输到细胞质中进行翻译，这个步骤称为RNA多聚腺苷化（RNA polyadenylation）。近些年的研究进展显示植物多聚腺苷化位点在基因上是普遍可变的，以此达成一个基因可以携带多个mRNA转录本信息，这种现象被称为选择性多聚腺苷化（Alternative Polyadenylation, APA）。APA已被证明是真核生物调控基因表达的一种重要方式，受到发育及内外环境的调节。例如植物自主开花途径的著名基因FLC负链、FPA和FCA的表达水平均受APA调控并影响开花时间。植物的RNA多聚腺苷化蛋白机器与动物等相差不大，但其信号差异较大，推测植物可能存在比动物更复杂的多聚腺苷化机制。

国内外科学家们发现植物中的异染色质标记（如甲基化、H3K9me2修饰等）参与了多聚腺苷化位点的选择决策，发现了异染色质结合复合体AAE与多聚腺苷化蛋白机器成分FPA互相拮抗的机制。多聚腺苷化因子同时也与组蛋白去乙酰化因子HDA6协同作用，共同调控RNA的3’末端加工，该过程与去乙酰化行为相关，且具有多聚腺苷化信号元件偏好性。最近，在RNA表观修饰层次上，科学家们也解析了RNA甲基化（m6A）修饰参与植物多聚腺苷化位点决策的机制，发现了植物CPSF30L可以结合mRNA 3’ 末端上的m6A修饰基团并调控多聚腺苷化位点和效率。

近年来，李庆顺课题组与中国科学院上海植物逆境生物学研究中心朱健康课题组、段成国课题组、台湾大学吴克強等多方面阐述了植物表观修饰在调控RNA多聚腺苷化中的重要作用（Genome Res 2020; New Phytol 2021; JIPB 2021; RNA Biol 2021）。综合相关领域的研究进展，本文作者提出了表观修饰因子与多聚腺苷化蛋白机器互作、m6A和RNA信号元件与多聚腺苷化位点的准确识别、核内相分离液滴系统与多聚腺苷化蛋白机器兼容性等方面的科学问题，以期能深入系统解析植物的RNA多聚腺苷化机制，为精准调控植物环境适应性、抗逆性和产量性状提供理论依据。

李庆顺教授团队长期从事植物多聚腺苷化以及其在植物环境响应、适应性的功能研究。原课题组博士后林俊城为本文第一作者，李庆顺教授为通讯作者。本项研究工作得到了国家自然科学基金面上、青年项目的资助。

文、图 | 林俊城、李庆顺

责任编辑 | 李庆顺