通过对大麦中YTH基因家族进行全基因组范围内的鉴定和表达分析，揭示了它们在非生物胁迫条件下的潜在作用

《Genetica》：Genome-wide identification and expression analysis of YTH gene family in barley reveals their potential role under abiotic stresses

N6-甲基腺苷（m?A）作为真核生物mRNA的重要修饰，其功能调控依赖YTH域RNA结合蛋白。本研究系统解析了模式作物大麦基因组中14个YTH基因的进化特征、染色体分布及亚细胞定位规律，揭示其基因家族的系统发育树分为5类，且具有高度保守的exon结构。通过多组学分析发现HvYTH8在冷、热及重金属胁迫下均显著上调，而HvYTH5、10、12呈现胁迫特异性表达模式，其调控元件涉及发育、胁迫及激素信号通路，并可能通过甲基转移酶复合物和胁迫响应因子介导互作。这些发现为解析大麦m?A修饰的胁迫响应机制提供了新靶点。

　　

摘要

N6-甲基腺苷（m⁶A）是真核生物mRNA中普遍存在的一种修饰形式，在基因调控和基因组完整性方面发挥着关键作用。含有YT521-B同源性（YTH）结构域的RNA结合蛋白作为重要的m6A识别因子，通过参与RNA剪接、加工、稳定性和翻译过程来影响m⁶A修饰RNA的命运。在植物中，YTH基因通过调节这些转录后过程来调控植物的生长发育。尽管大麦（Hordeum vulgare L）作为一种主要作物具有重要意义，但该物种中的YTH基因仍大部分未被研究。我们对大麦基因组进行了详细分析，鉴定出了14个YTH基因，并将其分为5个不同的组。这些基因分布在7条染色体上，其预测的蛋白质产物主要定位于细胞核内。我们观察到不同组的HvYTH基因之间存在保守的外显子结构和结构域。对启动子区域的分析发现了与生长发育过程、应激反应和激素调节相关的多个调控元件。蛋白质-蛋白质相互作用预测表明这些基因可能与m⁶A甲基转移酶组分及应激响应因子存在关联。此外，miRNA靶标分析还确定了HvYTH基因的潜在转录后调控因子。利用RNA-seq数据进行表达谱分析后发现，这些基因在组织特异性和应激响应方面存在差异表达模式。一些HvYTH基因在低温、高温和重金属胁迫下表现出差异表达。qRT-PCR验证结果显示，在所有胁迫条件下HvYTH8基因均上调，而HvYTH5、HvYTH10和HvYTH12基因则表现出应激特异性的上调或下调。这些结果突显了HvYTH基因在介导非生物胁迫耐受性方面的功能多样性，为提高大麦的抗逆性提供了潜在靶点。