RNA修饰作为一种关键的表观遗传调控机制已经被广泛研究。迄今为止，已经发现了几百种RNA化学修饰，包括N⁶-甲基腺嘌呤（m⁶A）、7-甲基胞嘧啶（m⁷C）、5-甲基胞嘧啶（m⁵C）和N¹-甲基腺嘌呤（m¹A）等。m⁶A修饰作为真核生物mRNA上含量最高的化学修饰，在多种生物学过程中扮演重要的作用，例如哺乳动物细胞中的染色质状态维持、转录本的加工代谢以及翻译等，从而介导胚胎发育、细胞分化和癌症发生发展等途径。然而，植物中m6A修饰对转录本的影响和随后命运决定的确切机制的理解仍然不完整。

植物在遇到外界胁迫时，会从基因转录到蛋白质翻译等各个层面触发复杂的调控网络。非生物胁迫，例如盐胁迫，是影响农作物生长和生产力的最主要的危害因素。在盐胁迫下，m⁶A水平会发生动态变化。然而，这一现象的调控机制及其意义仍然是个谜。2024年6月5日，北京大学化学与分子工程学院和北大-清华生命科学联合中心贾桂芳课题组在Plant Cell上发表了题为“The m⁶A reader ECT8 is an abiotic stress sensor that accelerates mRNA decay in Arabidopsis”的研究。该研究结果揭示了ECT8作为盐胁迫传感器特异性识别m6A修饰的mRNA并将其带入处理小体（Processing body, P body）中，通过ECT8与DCP5蛋白相互作用介导m⁶A修饰的mRNA的 5’端脱帽的降解途径，以维持植物在胁迫状态下生理稳态的分子机制（图1）。

在该研究中，作者首先利用序列比对、结构模拟、EMSA以及体内/体外RIP等方式证明了ECT8是拟南芥中m⁶A的识别蛋白。通过在数据库中对ECT8的表达量进行分析，发现相比于拟南芥中的m⁶A甲基转移酶、去甲基化酶及其他YTH 家族蛋白，ECT8在多种外界非生物胁迫刺激（例如盐胁迫、氧化应激胁迫、干旱胁迫等）下的表达量有着明显的增加。因此，作者以盐胁迫为例，利用nuclear run-on及蛋白免疫印迹等方式证明了ECT8的转录本及蛋白水平在胁迫条件下显著上升。后续结果表明ECT8的缺失或其m⁶A结合功能的丧失会导致拟南芥在盐胁迫下表现出萌发延迟、子叶绿化率低、成活率低和根长变短的现象。这些结果暗示ECT8会对外界刺激做出快速响应，在胁迫条件下具有维持植物生理稳态的功能。

为了对ECT8蛋白的详细功能进行探究，作者通过MeRIP-Seq、FA-CLIP和RNA life-time sequencing等方法发现，盐胁迫下ECT8对靶向转录本的m⁶A区域的结合能力增加。此外，ECT8的缺失会导致这些转录本的表达量升高、半衰期延长。考虑到ECT8蛋白结构中存在无序的朊蛋白样结构域，作者猜想并证实了ECT8参与液-液相分离并直接与处理小体组成蛋白DCP5相互作用，因此加速了特定mRNA的降解过程，尤其是那些参与盐胁迫反应的负调控因子。鉴于胁迫条件下ECT8表达水平的迅速上升以及其对相应转录本结合能力及调控功能的提高，这一机制有助于植物在遭遇逆境时，快速调整其生理状态，增强胁迫耐受性，对植物快速适应并应对外界环境至关重要。这项研究不仅提供了关于植物如何通过调节mRNA的稳定性来应对环境胁迫的新见解，也为未来通过遗传改良或生物技术手段培育出更具适应性和耐受性的作物品种提供了理论基础。

图1 拟南芥中ECT8作为盐胁迫传感器参与转录本降解