继前面介绍中国医学科学院tumour医院赫捷院士团队2021年6月21日在Nature Communications(IF=14.919)上发表“METTL3 promotes tumour developmentby decreasing APC expression mediated by APC mRNA N6-methyladenosine-dependent YTHDF binding”的食管鳞ai m6A机制文章后,本期我们继续为大家介绍赫捷院士团队 2021 年 5 月 8 日在 Nature 旗下期刊 Cell Death & Disease(IF=8.47)上发表的题为 “WNT/β-catenin-suppressed FTO expression increases m6A of c-Myc mRNA to promote tumor cell glycolysis and tumorigenesis” 的肺腺ai m6A机制文章。该研究揭示了一种 Wnt/β-catenin 介导的 FTO 下调的关键机制,并凸显了 MYC mRNA 的 m6A 修饰在调节tumour细胞糖酵解和生长中的作用。云序生物有幸参与了两次研究当中的m6A MeRIP-seq和RNA-seq的测序服务以及生信分析。云序生物对m6A RNA-seq实验每一步骤均设有关键质控。株洲m6A测序
早在上世纪60年代,除了传统的ACGU四种碱基外,Cohn等人已经在RNA上发现了大量的碱基位点修饰。Holley等人于1965年,首ci在酵母的tRNA中鉴定了包括假尿苷(pseudouridine)在内的十余种不同的RNA修饰。已知绝大部分真核生物中,mRNA在5’ Cap处存在甲基化修饰,作用包括维持mRNA稳定性、mRNA前体剪切、多腺苷酸化、mRNA运输与翻译起始等。而3’ polyA发生的修饰有助于出核转运、翻译起始以及与polyA结合蛋白一起维持mRNA的结构稳定。金山区m6A全转录组测序发表10分以上文章较多的m6A RNA甲基化测序服务平台。
已知RNA存在超过100种修饰。在真核生物中,5’端的Cap以及3’的ployA修饰在转录调控中起到了十分重要的作用,而mRNA的内部修饰则用于维持mRNA的稳定性。mRNA较常见的内部修饰包括N6-腺苷酸甲基化(m6A)、N1-腺苷酸甲基化(m1A)、胞嘧啶羟基化(m5C)等。对于大热的m6A,截至2017年,全球的科学家已经鉴定了参与m6A的许多酶,包括去甲基化酶、甲基化酶和甲基化识别酶等。芝加哥大学的何川教授对此贡献巨大。来自中科院北京基因组研究所的杨运桂研究员也是这方面的大牛。
m6A修饰几乎涉及RNA代谢的所有方面,含m6A基因的转录组分析也揭示了相关的功能途径与RNA代谢有关。基于甲基转移酶和去甲基酶的定位,m6A可以在核或细胞质中被引入或去除。m6A可能对RNA具有不同的作用,这取决于它在细胞核还是细胞质中被检测到。 目前,已确认m6A具有的几个功能。m6A作为mRNA的普遍的修饰,在含有METTL3的甲基转移酶时mRNA前体转录后立即发生m6A甲基化;而FTO和ALKBH5负责m6A去甲基化。 通过甲基转移酶和去甲基化酶之间的相互作用,m6A水平保持平衡,形成m6A结合蛋白的对接位点和RNA二级结构的适当组装。具有足够的m6A水平的mRNA转录物可被适当剪接,转运,翻译或降解。而不平衡的m6A调节将在上述每一步引起RNA代谢的缺陷。m6A在细胞加速mRNA代谢和翻译。
肺腺ai细胞中的 FTO 的表达是因为什么原因而下调的呢?为了回答这个问题,作者用 PROMO 软件分析 FTO 基因的启动子序列,在其中找到了 3 个有可能是 TBE 元件(LEF/TCF-binding element)的区域。为了验证生信预测的真实性,作者又进行了了一系列分子生物学实验。首先,ChIP 实验证实了 TCF4 与 FTO 启动子的结合。另外,荧光素酶报告基因的结果显示,β-catenin 也可通过结合前述的 3 个 TBE 元件来抑制 FTO 启动子。因此,β-catenin/LEF/TCF 复合体被证明可以抑制 FTO 启动子的活性。人类肺腺ai细胞系经过 Wnt 处理后,FTO 的 mRNA 和蛋白表达水平均有所降低,并且这种现象可通过敲降 β-catenin 来逆转。综合前面的几个发现可以证明:Wnt 在信号通路的上游,通过诱导 β-catenin,使得β-catenin/LEF/TCF 复合体结合到 FTO 启动子上,终抑制了 FTO 的表达。m6A LncRNA测序(涵盖LncRNA和mRNA)。郑州分析m6A
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举例来说,潜在的m6A结合蛋白ELAV1 / HuR能够结合ARE区并稳定相应的转录物。对照和METTL3敲低细胞中差异mRNA表达水平的分析表明m6A稳定mRNA。甲基化的失去降低含有m6A4的转录本的表达水平。这种效应对于在内含子中含有m6A的mRNA是较突出的。这些数据的一个可能的解释是m6A是正确剪接mRNA所需要的,当被破坏时导致剪接受损和随后的mRNA降解。m6A对mRNA稳定性的影响可能是基因特异性的,因此全局RNA稳定性的显着变化不太可能发生。云序生物聚焦于科研前沿领域,针对各类RNA分子、表观遗传学、蛋白质组学等研究热点为广大科研人员提供系统性解决方案。株洲m6A测序
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