（问题）长期以来，真核生物mRNA 5’端的7-甲基鸟苷（m7G）被视为“标准帽子”结构，是影响RNA稳定性和蛋白质翻译效率的重要环节。近年研究发现，多种代谢物也可连接在RNA 5’端形成“非经典帽子”，为理解“代谢状态如何影响基因表达”提供了新线索。其中，脱磷酸辅酶A（dpCoA）帽虽已在原核生物中发现，但它在真核生物中是否普遍存在、丰度如何变化、具体分布在哪些转录本上并发挥什么作用，仍缺少系统证据。 （原因）非经典帽子研究困难，主要在于其丰度较低且结构多样，常规检测手段在灵敏度和特异性上都不够；同时，其动态变化往往依赖“加帽—脱帽”的酶学体系——缺少高特异性工具——就难以进行跨物种比较和全转录组定位。要弄清dpCoA帽的生物学意义，必须同时解决“能否可靠检测”“能否找到可控的酶学开关”“能否在基因组尺度上定位分布”三项关键问题。 （影响）针对这些难点，研究团队首先采用核酸酶P1耦联三重四极杆液相色谱-质谱等策略，在大肠杆菌、酵母、小鼠、人源细胞以及拟南芥等多个系统中检测到dpCoA帽信号，提示该修饰具有跨物种存在的特征，并为其可能的进化保守性提供了证据。随后，团队通过系统发育分析和体外生化实验，筛选并验证拟南芥NUDIX家族中的AtNUDT11、AtNUDT15和AtNUDT22三种脱帽酶可高特异性水解dpCoA-RNA；并解析AtNUDT11蛋白晶体结构，结合分子对接模型阐明其识别并切断焦磷酸键的机制，为理解dpCoA帽的可逆调控提供结构基础。 在方法学层面，团队基于AtNUDT11建立dpCoA-TLC定量体系，通过两步酶反应结合薄层色谱，实现对不同物种、不同组织以及不同RNA类别中dpCoA-RNA的定量分析。结果显示，dpCoA帽并非固定不变，其丰度会随组织类型、发育阶段和培养条件而变化，提示细胞可能通过调节该帽子来适应生理需求与环境改变。 更受关注的是其功能指向。团队继续开发dpCoA-CapZyme-seq测序流程：利用AtNUDT11对dpCoA-RNA进行特异处理后连接测序接头，从而实现拟南芥dpCoA-RNA的全转录组定位，首次绘制其分布图谱。测序结果鉴定出1696个基因的转录本携带dpCoA帽，并显著富集于光合作用有关通路；这些转录本具有特定的转录起始位点特征，并在高光胁迫条件下表现出比m7G帽转录本更快的响应。研究据此提出，dpCoA帽可能参与植物对光环境变化的快速适应，为能量代谢与基因表达调控之间的连接提供了一条新的路径。 （对策）从科研推进角度看，该研究提供了两类关键工具：一是可用于跨物种、跨组织的dpCoA-RNA定量方法，便于在统一尺度上开展比较研究；二是能够在转录组层面定位的测序流程，有望推动该领域从“是否存在”进一步走向“发生在哪里、何时变化、如何作用”的系统解析。下一步仍需在更多物种和生理条件下验证其普适性与特异性，并进一步厘清其与RNA稳定性、翻译效率、亚细胞定位等过程之间的因果关系。 （前景）业内人士认为，若能进一步锁定dpCoA“加帽”相关因子及其调控网络，并解释其与代谢通量、氧化还原状态等指标之间的耦联规律，将有助于拓展对基因表达多层级调控的认识。对农业研究而言，围绕光胁迫与光合效率的dpCoA帽调控线索，可能为作物抗逆与高效利用光能提供新的分子靶点；对生命科学基础研究而言，非经典RNA帽的系统图谱也将推动“代谢物—RNA—表型”关联研究走向更精细的机制层面。
这项研究拓展了人们对RNA修饰多样性的认识，也为理解细胞代谢与基因调控之间的联系提供了新的证据与工具。随着后续研究深入，科学家有望揭示更多代谢物参与遗传信息传递的机制，并为农业、医疗等领域的应用探索提供新的思路。该成果也表明了我国在对应的基础研究方向上的原创探索能力，为全球生命科学研究提供了有价值的参考。