研讨提醒A

北京年夜学性命迷信学院陆剑研讨员课题组与特拉维夫年夜学Eli Eisenberg传授单干在iScience颁发了题为“A-to-I RNA editing in honeybees shows signals of adaptation and convergent evolution”的论文。该任务以蜜蜂为研讨工具，解析了蜜蜂A-to-I RNA编纂的顺应性演变，以及蜜蜂和果蝇里RNA编纂的趋同顺应征象。

由ADAR（adenosine deaminase acting on RNA）卵白介导的腺嘌呤到次黄嘌呤（A-to-I）的RNA编纂是后活泼物中普遍存在的转录后修饰。因为I会被辨认为G，是以A-to-I RNA编纂在不改动基因组序列的环境下，时空特同性地添加了转录组和卵白组的多样性。陆剑课题组之前的任务曾经报道了果蝇中存在年夜量改动氨基酸的非同义RNA编纂位点（Nonsyn），这些编纂位点出现出顺应性旌旗灯号，遭到正向自然选择（Duanet al.， 2017， PLoS Genetics），而且这些成簇散布的、具备顺应性的非同义RNA编纂变乱倾向于连锁在雷同mRNA分子上，也便是同时被编纂（Duanet al.， 2018， Molecular Biology and Evolution）。

为了在更年夜的退化标准上探求A-to-I RNA编纂是否具备顺应性，该课题组以东方蜜蜂（Apis mellifera）为资料进行RNA编纂组研讨。这项研讨充沛应用了雄蜂（drone）是单倍体这一劣势，通过对四个雄蜂个别的基因组测序和分歧组织的转录组测序，体系地鉴定出407个高可托度的A-to-I编纂位点。在407个高可托度编纂位点中，111个是改动氨基酸的非同义编纂位点（Nonsyn，改动卵白质序列），而只有九个是同义编纂位点（Syn，不改动卵白质序列）。编纂位点在头外面品貌最高，包含了108个Nonsyn与八个Syn位点，这与头中Adar基因表白量高是相契合的。与Syn位点相比，Nonsyn位点出现出十分强的顺应性演变旌旗灯号：（1）Nonsyn在编码区中呈现的频率显着高于中性（随机）环境下的预期值（图1A）；（2）Nonsyn比Syn位点有更高的编纂程度（图1B）。该征象与之前在果蝇中观测到的成果十分一致（Duanet al.， 2017， PLoS Genetics）。

研讨职员探求了东方蜜蜂和黑腹果蝇的激进编纂位点，发现激进的位点较少，在编码区中只有四个Nonsyn与1个Syn位点在蜜蜂和果蝇中激进。尽管地位不激进，但好多编纂位点却产生在雷同的基因上。例如，基因Adar上有一个改动氨基酸的“本身编纂位点”，产生编纂之后会对ADAR卵白的活性发生影响，对整体RNA编纂活性造成反应调理。而在果蝇和蜜蜂两个退化枝上自力演变出了这个具备调控作用的本身编纂位点（图2A）。联合之前报道的年夜黄蜂（Bombus terrestris）里的编纂位点（Porathet al.， 2019， Nature Communications），标题进一步统计发现，在黑腹果蝇、东方蜜蜂、年夜黄蜂三个物种编码区产生编纂的基因中，同源基因的交加数目显着高于随机抽取雷同数目基因所得的同源基因数目（图2B、2C），在两两物种之间或许三个物种之间都是一致的比拟成果。是以，可以得出的论断是，在果蝇和蜜蜂两个相距较远的退化枝上，同源基因在编码区中自力演变出了编纂位点（图2D）。尽管编纂位点的地位不激进，但在各自的退化枝上都展示出顺应性旌旗灯号。这种趋同演变征象进一步支持了RNA编纂的顺应性假说。(100yiyao.com）