中國農(nóng)業(yè)科學院提出RNA識別機制是植物抵抗病毒侵染重要防線的新觀點

2023年11月，中國農(nóng)業(yè)科學院作物病原生物功能基因組研究創(chuàng)新團隊在《Trends in Plant Science》上發(fā)表了題為“Plant-virus arms race beyond RNA interference”的綜述。該論文介紹了該研究團隊及國際同行在植物與病毒之間通過RNA介導的多層次博弈，并提出RNA識別機制是植物抵抗RNA病毒侵染的重要防線的科學新觀點。作者呼吁科研人員關(guān)注RNA層面對病毒侵染的調(diào)控作用，為探索更為有效的植物病毒防治方法提供新的科學依據(jù)。

RNA干擾（RNAi）是植物抵抗病毒侵染的最主要的防御手段。通過RNAi，植物可以識別并降解病毒RNA，從而抑制病毒侵染；同時，病毒通過編碼RNA沉默抑制子（VSRs）來對抗寄主植物的RNAi防御防御手段。近年來，研究人員發(fā)現(xiàn)，在植物中除了RNAi以外，RNA降解（RNA decay），RNA質(zhì)量控制（RQC）以及RNA N-6甲基化修飾（m6A）等機制也參與了植物抵抗病毒的防御過程。

RQC是真核生物中保守的RNA檢測機制，在RNA翻譯過程中識別異常RNA產(chǎn)生的特殊狀態(tài)，進而啟動RNA decay機制降解異常RNA。病毒編碼RNA往往產(chǎn)生區(qū)別于寄主RNA的特殊結(jié)構(gòu)和編碼特征，在核糖體翻譯過程中能夠被RQC機制識別。m6A是真核生物中最常見和廣泛研究的RNA化學修飾，可以通過作用于病毒RNA以影響病毒侵染。研究人員發(fā)現(xiàn)，m6A修飾的病毒RNA可以被特定的無義介導的RNA降解因子（NMD）識別并激活RNA decay途徑降解，從而抑制病毒侵染；然而，病毒編碼的VSRs不僅可以干擾RNAi的功能，還可以干擾RNA降解功能。此外，病毒RNA上的特殊莖環(huán)結(jié)構(gòu)在逃避RQC識別機制中也發(fā)揮重要作用。該論文為解析植物與病毒在RNA層面的相互作用提出了新的研究方向，對這些機制的深入解析將有助于揭示植物抵御病毒侵染的整體機制，并為開發(fā)新的抗病毒策略提供理論基礎(chǔ)。