2025-01-15
近年来，“液液相分离（Liquid - Liquid Phase Separation，LLPS）”在生命科学领域引发了新一轮的研究热潮，成为2024年度国家自然科学基金科研热点项目之一。在植物领域中，有关相分离的研究起步稍晚，但其发展势头却锐不可当，发文数量如同雨后春笋，逐年攀升，展现出蓬勃的生命力（图 1）。小编悉心梳理发现，仅仅在2024这一年，国内植物领域围绕相分离的研究便产出了9篇极具分量的高分论文（表 1）。从这些论文中可以看出，多组学技术在相分离的研究中也起到了不可忽视的作用，今天小编就为您介绍一篇多组学与相分离结合的高分文章，一起来学习一下多组学结合相分离的研究思路。
图 1 植物中LLPS的研究报道在逐年增加 [1]
表 1 2024年国内植物领域LLPS发表文章统计
文献案例
文章题目：The m6A reader SlYTH2 negatively regulates tomato fruit aroma by impeding the translation process
中文题目：m6A阅读器蛋白SlYTH2通过阻碍翻译过程负调控番茄果实香气
发表期刊：PNAS
影响因子：10.8
发表时间：2024年7月
研究背景：m6A是一种对基因调控至关重要的RNA修饰，其功能是通过m6A阅读器实现的。然而，m6A阅读器是否在果实成熟和品质形成过程中发挥调控作用尚不清楚。在本研究中，深入解析了一个番茄m6A阅读蛋白SlYTH2，通过m6A-seq，FA-CLIP-seq，RNA-seq，Proteome等多组学手段，确定了SlYTH2特异结合m6A-RNA，并且抑制挥发物合成相关基因SlHPL和SlCCD1B的蛋白翻译。同时确定了SlYTH2能够发生液液相分离，促进RNA-蛋白质凝聚体的形成。这些发现揭示了m6A在植物RNA代谢中的潜在机制，并提供了一种有前途的策略来产生对消费者更有吸引力的水果。
研究思路：
研究结论：
1.首先通过m6A-seq和FA-CLIP-seq联合分析，确定了SlYTH2能够结合m6A修饰的RNA，并从中找到与香气挥发物合成相关的两个靶基因SlHPL和SlCCD1B。
图 2 SlYTH2结合m6A修饰的挥发性合成相关基因SlHPL和SlCCD1B
2.通过RNA-seq和蛋白组联合分析，确定了SlYTH2结合m6A-RNA之后，不影响mRNA的表达丰度，而是通过调控mRNA的翻译导致蛋白水平发生变化。
图 3 SlYTH2结合m6A-RNA后影响蛋白含量的变化
3.通过数据库预测，确定SlYTH2具有驱动LLPS的PrLD和IDR结构。体外重组蛋白的观察，确定了SlYTH2能够形成球状液滴，有很好的流动性，具有LLPS能力，并且更倾向于招募m6A-RNA到相分离液滴中。
图 4 SlYTH2与m6A-RNA共同形成LLPS
4.最后通过IP-MS分析，找到与SlYTH2互作并参与调控翻译起始的的蛋白，能共同定位到SlYTH2-m6A-RNA的液滴中发挥作用。
图 5 SlYTH2招募参与调控翻译的成员一起形成LLPS
这篇文献清晰地呈现出这样一个研究思路：将当下的热点领域“液液相分离”与多组学手段有机结合，能够极大地拓展并深化研究成果。植物领域中的液液相分离研究仍然面临着很多挑战，而多组学凭借其全方位、多层次的分析优势，能够为分子机制研究提供关键线索，开拓研究思路，助力液液相分离研究更上一层楼。
参考文献
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