印第安纳大学布鲁明顿分校的生物学家们已经证明，植物叶片表面涂布着多种多样的RNA分子。这一发现表明，叶片表面上存在的RNA可能在塑造栖息于其上的微生物群落中起作用，进而可能影响植物健康及其环境中的相互作用，这是根据一项新的研究得出的结论。
该研究题为《拟南芥叶片表面覆盖着多种植物RNA，且不同于胞外RNA》，于2025年1月3日发表在《美国国家科学院院刊》上。论文的第一作者是印第安纳大学艺术与科学学院生物学系的博士后研究员卢西娅·博尼戈（Lucía Borniego）和米努·辛格拉-拉斯特吉（Meenu Singla-Rastogi），资深作者是杰出生物学教授罗杰·因尼斯（Roger Innes）。
“我们最兴奋的是，这一发现表明植物可能通过使用跨物种RNA干扰（RNAi）来部分控制其微生物组，从而调节微生物中的基因表达。”因尼斯教授说，“RNA干扰是一种已知的基因调控方式，细胞可以通过表达一种小RNA来抑制目标基因的表达，这种小RNA可以与目标基因的RNA互补配对。这种类型的基因调控几乎存在于所有生物体中，但直到最近才被发现一个生物体产生的RNA可以被另一个生物体吸收并在受体生物体内与RNA配对。”
RNA非常脆弱，因此如果没有保护，它会迅速分解。这项研究提供了首批证据，证明植物可以将有活性的RNA分泌到叶片表面。
该论文指出，叶片表面存在大量令人惊讶地稳定的RNA。文中提供的数据表明，这种稳定性可能与RNA能够与多糖（如果胶）形成凝聚物有关。通过发现植物叶片表面覆盖着RNA，这项工作表明，定殖于叶片表面的微生物暴露于植物RNA，并可能与这些RNA发生相互作用。反过来，这可能会改变这些微生物的基因表达，进而影响哪些微生物能够在叶片表面茁壮成长。
“环境RNA对微生物群落的操控很可能也在我们自己的肠道中进行，由我们的肠上皮细胞分泌的RNA影响肠道微生物群。”因尼斯教授补充道，“叶片表面的RNA，例如沙拉中的RNA，也有可能影响我们自身的肠道微生物群。”
参与该研究的其他贡献者包括印第安纳大学生物学系的梅加·哈斯坦拉姆·桑帕尼（Megha Hastantram Sampangi-Ramaiah）和汉娜·赞德·卡里米（Hana Zand Karimi）、加州大学戴维斯分校的帕特里夏·巴尔德里奇（Patricia Baldrich）和布莱克·C·迈尔斯（Blake C. Meyers），以及唐纳德·丹福思植物科学中心的麦迪逊·麦格雷戈（Madison McGregor）。
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