嵌合RNA也称为融合转录本，由来自不同基因的转录片段组成。它可以是DNA水平的基因融合后产生的转录物，也可以由RNA水平的顺/反式剪接产生。嵌合RNA广泛地存在于真核生物中。尤其在癌细胞中，大量的转录本融合事件被鉴定，其中一些嵌合RNA已被用于癌症医学诊断的分子标记。同样地，不少研究表明嵌合RNA也存在于植物中。但是植物中，嵌合RNA的功能和进化特征尚不明晰。

近日，上海师范大学数量遗传学团队周晓艺及其合作者在Plant Biotechnology Journal在线发表题为Conserved features and diversity attributes of chimeric RNAs across accessions in four plants的研究文章。该研究利用754份来自水稻、玉米、大豆和拟南芥的不同品种（生态型）、不同组织时期的转录组数据，对植物中的RNA嵌合事件进行分析；揭示了植物嵌合RNA在物种间的保守特征及同一物种不同品种间的多样性，为解析嵌合RNA的发生和生物学功能提供了线索。

在四个物种中，该研究分别鉴定出数百至数千个嵌合RNA，它们大部分是仅发生在RNA水平上的融合；进一步通过比较四个物种中嵌合RNA来源基因的表达模式和发生的位置发现：嵌合事件倾向于发生在表达水平相当的基因之间且存在高频断点。通过物种间、品种间的比较分析发现，在不同物种间，存在保守的融合事件；而在同一物种的不同品种之间，嵌合RNA表现出丰富的多样性。

此外该研究对一例具有代表性的嵌合转录本进行了详细分析，包括蛋白质谱检测验证嵌合蛋白、RACE确定嵌合RNA全长转录本、嵌合RNA及其源基因表达模式分析、转基因植株表型鉴定等，为探索嵌合RNA的生物学功能提供了线索。

有意思的是，该研究还发现在Basmati水稻的基因组中，1号染色体上一个12 kb 的缺失导致了两个相邻基因的融合，产生对应的嵌合转录产物；而在籼稻品种N22的基因组上，该位置不存在这个12kb的缺失，两个基因并未在DNA水平上融合，却在RNA水平上检测到了和Basmati完全一样的嵌合转录本。该案例提示了RNA嵌合与遗传变异之间可能存在潜在的联系。

上海师范大学研究生丛嘉和张思楠（已毕业）为本文的共同第一作者，周晓艺副研究员和邱杰副研究员为本文共同通讯作者。上海师范大学黄学辉教授、魏鑫教授、研究生张绮、于熙婷、黄佳志参与了该工作。此外，上海师范大学王文琴教授和中国科学院分子植物科学卓越创新中心巫永睿研究员为本研究提供了极大帮助，上海师范大学刘杰博士、陈素卉博士和王勤博士对本研究也提供了帮助和指导。本研究得到国家重点研发计划（2023ZD04073），国家自然科学基金（32370671）和上海市自然科学基金（22ZR1445800）的支持。

原文链接：

https://doi.org/10.1111/pbi.14437

文章来源：植物生物技术Pbj