Идентификация и экспериментальное подтверждение кольцевой РНК, ассоциированной с генами деметилаз у кукурузы

В условиях изменения климата и необходимости снижения пестицидной и агрохимической нагрузки ключевую роль приобретает создание устойчивых сельскохозяйственных культур. Эпигенетические механизмы, такие как модификации гистонов, позволяют растениям адаптироваться к стрессам, не изменяя последовательность ДНК. Особый интерес представляют гистоновые деметилазы – ферменты, активирующие защитные гены. Параллельно с этим кольцевые РНК (circRNA) стали известны как новый класс регуляторных молекул, способных модулировать экспрессию генов. Цель исследования – поиск и валидация circRNA, образующихся из генов гистоновых деметилаз у кукурузы (Zea mays L.) на ранних стадиях развития. Исследования проводили на 10-дневных проростках. На основе аннотированных генов и базы данных PlantcircBase 7.0 были отобраны шесть предсказанных circRNA. Для их проверки использовали метод ПЦР с дивергентными праймерами и последующее секвенирование. Экспериментально подтверждено образование только одной кольцевой РНК из шести предсказанных – с локуса гена деметилазы Zm00001d051961. Установлено, что данная circRNA образуется в результате обратного сплайсинга между 2-м и 7-м экзонами, имеет размер 2016 нуклеотидов и демонстрирует тканеспецифическую экспрессию с преобладанием в листьях. Впервые доказано образование circRNA с локуса гена гистоновой деметилазы у кукурузы. Обнаруженная специфичность экспрессии позволяет предположить, что эта молекула участвует в тонкой регуляции активности фермента, потенциально влияя на эпигенетический статус хроматина. Это открытие расширяет понимание механизмов адаптации растений и создает основу для разработки новых стратегий селекции, направленных на повышение устойчивости культур к стрессам.