真菌表观遗传调控密码破译

    科技日报讯 （记者马爱平）记者7月21日从中国农业科学院植物保护研究所获悉，该所作物病毒病害监测与防控创新团队首次揭示了真菌在营养生长阶段存在由RNA干扰指导DNA甲基化的全新机制。研究成果日前发表于国际期刊《核酸研究》。

    论文通讯作者、中国农业科学院植物保护研究所研究员郭立华表示，DNA甲基化是真核生物中一种高度保守的表观遗传修饰，在抵御外来核酸入侵、维持基因组稳定性以及调控基因表达中扮演核心角色。然而，在真菌营养生长阶段，DNA甲基化如何发生、有何功能，一直是个未解之谜。

    研究团队以重要麦类病原真菌——禾谷镰刀菌及其病毒为研究模型。通过一系列实验观察发现，禾谷镰刀菌病毒基因组在宿主营养菌丝中发生了广泛的DNA甲基化，其中DNA-C组分片段MeC5的甲基化水平高达55.87%。“这种甲基化直接抑制了病毒复制相关蛋白基因的转录活性，从而显著降低了病毒在宿主细胞内的聚集水平。”郭立华说。

    团队证实，来源于禾谷镰刀菌病毒的小RNA能够精准指导病毒自身DNA发生甲基化。“至关重要的是，这一指导过程依赖于宿主RNA干扰机制的核心组件——Argonaute和Dicer蛋白。当研究人员敲除禾谷镰刀菌的Dicer或Argonaute蛋白基因时，病毒积累量显著增加，同时宿主菌丝出现生长缺陷、应对环境胁迫的能力下降以及抗病力减弱。”郭立华说，这一发现为理解真菌表观遗传调控开辟了新方向，并为研发靶向病原真菌DNA的RNA药物奠定了关键理论依据。