Редактирование РНК (рибонуклеиновой кислоты) является важным процессом для поддержания основных функций кодируемых белков на уровне РНК. Недавние исследования показывают, что редактирование РНК является широко распространенным явлением, которое происходит у различных наземных растений, включая печеночники, мхи, роголистники, плауновидные, папоротники и цветковые растения. Однако было проведено несколько сравнительных исследований редактирования РНК хлоропластов внутри и между группами, за исключением папоротников.
Чтобы лучше понять редактирование РНК в хлоропластах растений, исследователи из Уханьского ботанического сада Китайской академии наук отобрали различные виды растений, представляющие три отдаленные эволюционные клады (папоротник, голосеменные и покрытосеменные), и определили тысячи участков редактирования на основе объем данных секвенирования РНК. Исследование было опубликовано в Plant Systematics and Evolution под названием «Разнообразие редактирования РНК в транскриптах хлоропластов в трех основных ветвях растений».
Результаты показывают в общей сложности 5203 сайта редактирования, расположенных в хлоропластных генах 21 вида после тщательного скрининга. Кластерные отношения количества сайтов редактирования РНК примерно соответствуют филогенетическому дереву , основанному на последовательностях генов , подтверждая, что редактирование РНК сравнительно консервативно в царстве растений и примерно следует законам эволюции.
Количество сайтов редактирования уменьшается по мере эволюции растений, и события редактирования происходят чаще у ранних дивергирующихся растений, чем у более поздних растений каждой клады, что позволяет предположить, что редактирование РНК могло происходить одновременно у ранних дивергирующихся растений из разных клад и понесли большие потери в ходе эволюции. .
Кроме того, также было исследовано распределение уровней редактирования по трем аспектам (положениям кодонов, видам и отредактированным генам). Было обнаружено, что средний уровень редактирования РНК широко варьируется у 21 вида, а также у генов: самый низкий уровень составляет 0,42 у Selaginella moellendorffii, а самый высокий — до 0,88 у гена atpA (ген альфа-субъединицы АТФ-синтазы). Снижение содержания цитозина с эволюцией, обнаруженное в этом исследовании, также указывает на то, что ситуация с геномной последовательностью является важным фактором потери редактирования у растений с более поздним ветвлением.
Эти результаты показывают разнообразие редактирования РНК в транскриптах хлоропластов в трех основных ветвях растений, многие из идентифицированных участков в исследовании ранее не сообщались, и это поможет понять загадочную природу редактирования РНК у растений.
