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在拟南芥植物中绘制 rRNA 2'-O-甲基化图谱和鉴定 C/D snoRNAs。

Mapping rRNA 2'-O-methylations and identification of C/D snoRNAs in Arabidopsis thaliana plants.

机构信息

CNRS, Laboratoire Génome et Développement des Plantes (LGDP), UMR 5096, 66860 Perpignan, France.

Univ. Perpignan Via Domitia, LGDP, UMR5096, 66860 Perpignan, France.

出版信息

RNA Biol. 2021 Nov;18(11):1760-1777. doi: 10.1080/15476286.2020.1869892. Epub 2021 Feb 17.

Abstract

In all eukaryotic cells, the most abundant modification of ribosomal RNA (rRNA) is methylation at the ribose moiety (2'--methylation). Ribose methylation at specific rRNA sites is guided by small nucleolar RNAs (snoRNAs) of C/D-box type (C/D snoRNA) and achieved by the methyltransferase Fibrillarin (FIB). Here we used the Illumina-based RiboMethSeq approach for mapping rRNA 2'--methylation sites in Col-0 (WT) plants. This analysis detected novel C/D snoRNA-guided rRNA 2'--methylation positions and also some orphan sites without a matching C/D snoRNA. Furthermore, immunoprecipitation of Arabidopsis FIB2 identified and demonstrated expression of C/D snoRNAs corresponding to majority of mapped rRNA sites. On the other hand, we show that disruption of Arabidopsis Nucleolin 1 gene (NUC1), encoding a major nucleolar protein, decreases 2'--methylation at specific rRNA sites suggesting functional/structural interconnections of 2'--methylation with nucleolus organization and plant development. Finally, based on our findings and existent database sets, we introduce a new nomenclature system for C/D snoRNA in Arabidopsis plants.

摘要

在所有真核细胞中,核糖体 RNA (rRNA) 最丰富的修饰是核糖部分的甲基化(2'--甲基化)。特定 rRNA 位点的核糖甲基化由 C/D 盒型(C/D snoRNA)的小核仁 RNA (snoRNA) 指导,并由甲基转移酶 Fibrillarin (FIB) 完成。在这里,我们使用基于 Illumina 的 RiboMethSeq 方法在 Col-0(WT)植物中绘制 rRNA 2'--甲基化位点。该分析检测到新型 C/D snoRNA 指导的 rRNA 2'--甲基化位置,以及一些没有匹配 C/D snoRNA 的孤儿位点。此外,拟南芥 FIB2 的免疫沉淀鉴定并证明了与大多数映射 rRNA 位点相对应的 C/D snoRNA 的表达。另一方面,我们表明,编码主要核仁蛋白的拟南芥核仁蛋白 1 基因(NUC1)的破坏会降低特定 rRNA 位点的 2'--甲基化,这表明 2'--甲基化与核仁组织和植物发育的功能/结构连接。最后,基于我们的发现和现有的数据库集,我们为拟南芥植物中的 C/D snoRNA 引入了一个新的命名系统。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/fdb7/8583080/8772d01a5ca0/KRNB_A_1869892_F0001a_OC.jpg

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