中国农业科学院提出RNA识别机制是植物抵抗病毒侵染重要防线的新观点

2023年11月，中国农业科学院作物病原生物功能基因组研究创新团队在《Trends in Plant Science》上发表了题为“Plant-virus arms race beyond RNA interference”的综述。该论文介绍了该研究团队及国际同行在植物与病毒之间通过RNA介导的多层次博弈，并提出RNA识别机制是植物抵抗RNA病毒侵染的重要防线的科学新观点。作者呼吁科研人员关注RNA层面对病毒侵染的调控作用，为探索更为有效的植物病毒防治方法提供新的科学依据。

RNA干扰（RNAi）是植物抵抗病毒侵染的最主要的防御手段。通过RNAi，植物可以识别并降解病毒RNA，从而抑制病毒侵染；同时，病毒通过编码RNA沉默抑制子（VSRs）来对抗寄主植物的RNAi防御防御手段。近年来，研究人员发现，在植物中除了RNAi以外，RNA降解（RNA decay），RNA质量控制（RQC）以及RNA N-6甲基化修饰（m6A）等机制也参与了植物抵抗病毒的防御过程。

RQC是真核生物中保守的RNA检测机制，在RNA翻译过程中识别异常RNA产生的特殊状态，进而启动RNA decay机制降解异常RNA。病毒编码RNA往往产生区别于寄主RNA的特殊结构和编码特征，在核糖体翻译过程中能够被RQC机制识别。m6A是真核生物中最常见和广泛研究的RNA化学修饰，可以通过作用于病毒RNA以影响病毒侵染。研究人员发现，m6A修饰的病毒RNA可以被特定的无义介导的RNA降解因子（NMD）识别并激活RNA decay途径降解，从而抑制病毒侵染；然而，病毒编码的VSRs不仅可以干扰RNAi的功能，还可以干扰RNA降解功能。此外，病毒RNA上的特殊茎环结构在逃避RQC识别机制中也发挥重要作用。该论文为解析植物与病毒在RNA层面的相互作用提出了新的研究方向，对这些机制的深入解析将有助于揭示植物抵御病毒侵染的整体机制，并为开发新的抗病毒策略提供理论基础。