lncRNA由来の非正準オープンリーディングフレームは、機能的なマイクロペプチドをコードし、イネの農芸形質形成に寄与する

科学分野:

• 植物分子生物学
• ゲノミクス
• 機能ゲノミクス

背景:

• 長鎖非コードRNA（lncRNA）は、伝統的に非コードであると考えられてきましたが、最近の研究では機能的なペプチドをコードできることが示唆されています。
• 植物におけるlncRNA内の機能的なオープンリーディングフレーム（ORF）（lncORF）の同定と検出は、重大な技術的課題を提示します。

研究 の 目的:

• イネゲノムにおけるlncORFによってコードされるマイクロペプチドを包括的に同定し、特徴づけること。
• イネ（Oryza sativa）におけるこれらのlncORF由来マイクロペプチドの生物学的機能と農芸的重要性について調査すること。

主な方法:

• 多様なイネ組織および発生段階にわたる119個のリボソームプロファイリングシーケンス（Ribo-seq）データセットの統合解析。
• 1,188個の質量分析データセットおよび実験的方法を用いた同定されたlncORFマイクロペプチドの検証。
• 機能的影響を評価するための進化、バリアント関連、および機能獲得/喪失解析。

主要な成果:

• ゲノム中のlncORFの可能性のある8,253個を同定しました。
• 質量分析と実験的検証により、776個のlncORFマイクロペプチドの存在を確認しました。
• 特定のマイクロペプチドが、小さな維管束の数を調節することによって穀物収量を制御することを実証しました。

結論:

• 本研究は、lncRNAがマイクロペプチドをコードする能力を明らかにし、lncRNAの機能的レパートリーを拡大します。
• 同定されたlncORFマイクロペプチドは、特に穀物収量において、イネの農芸形質を強化するための貴重な遺伝的資源を表します。
• 他の植物種におけるlncORF由来ペプチドの発見のための堅牢なフレームワークを提供します。