N6-methyladenosine也叫m6A,是一种广fan存在于mRNA上的碱基修饰行为,成为近几年大热的研究方向。但是早在50年前,人们已经在RNA中发现了多种碱基修饰现象。除了传统的ACGU四种碱基外,Cohn等人已经在RNA上发现了全新的碱基位点修饰。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。当然起初这些碱基修饰大多发现于非编码RNA上如tRNA、rRNA等,后来人们发现mRNA中也存在大量的碱基修饰行为。已知tRNA上发生碱基修饰的比例较高,会有各种各样的碱基修饰行为。tRNA修饰有助于提高翻译效率,维持其三叶草折叠二级结构的稳定性。人类的核糖体RNA(rRNA)上有超过200个碱基修饰位点,而剪切体RNA(spliceosomal RNA)上也有超过50个碱基修饰位点。近年来,科学家们发现了一种可逆的RNA甲基化—m6A。新疆研究m6A
m6A研究思路 思路1 老数据挖掘 第一步:先从原有的转录组数据中,挖掘到差异表达的甲基化酶; 第二步:对挖掘到的甲基化酶如METTL3或FTO等进⾏qPCR验证,并进行m6A-seq分析哪些基因甲基化水平发生改变; 第三步:在细胞(动物模型可选)中对这些酶进行敲低和过表达,进行常规的qPCR和WB检测相关酶表达情况,并用LC-MS/MS法检测RNA整体m6A水平; 第四步:继续对这些敲低和过表达的细胞进行转录组测序/小RNA测序或表达谱芯片/小RNA芯片,分析哪些基因出现差异表达变化和可变剪切变化; 第五步:找到甲基化酶调控的靶基因,进行敲低和过表达,看甲基化酶缺陷的细胞或动物模型表型能否补救; 第六步:在确定上一步靶基因确实受到甲基化酶调控后,对靶基因上的motif进行点突变后进行验证; 第七步:鉴定新型的甲基化酶(可选)。青海文章 m6A云序生物提供成熟m6A RNA甲基化MeRIP-seq服务。
目前科学家已经在RNA中鉴定了超过100种不同类型的碱基修饰行为。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了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,截止当前,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(将在下期进行详细介绍)。
那么,c-Myc 蛋白的表达水平又是如何受到调控的呢?作者设计了荧光素酶报告基因,将荧光素酶报告基因插入 MYC 的 mRNA 中,并将实验组的 mRNA 3’ 端的 m6A 突变为其它碱基,对照组的 MYC mRNA 则不做任何碱基修饰。结果发现,FTO 敲降后,对照组的 MYC mRNA 表达了大量荧光素酶,但经过碱基突变而不再具有 m6A 的实验组则没有荧光素酶信号,说明 MYC 的 mRNA 3’ 端的 m6A 对于蛋白的成功翻译不可或缺。相反地,如果过表达 FTO,那么肺腺ai细胞系的 c-Myc 蛋白的表达量会下降。但是,无论是 FTO 敲降还是过表达,MYC 的 mRNA 水平都没有改变。综上可知,c-Myc 蛋白表达量的变化,与 MYC mRNA 的 m6A 修饰水平正相关,而与 MYC mRNA 的表达水平无关。m6A RNA修饰相关酶PCR芯片。
对 m6A 读码器及其功能的了解正在迅速加深。越来越多的研究表明,新的 m6A 结合蛋白在不同的细胞类型和模型系统中具有新的作用。m6A 结合蛋白通常含有 YTH(YT521-B 同源性)结构域。RNA 下拉显示,含有 YTH 结构域的蛋白质通常是 m6A 结合剂8。这些含有 YTH 结构域的不同蛋白质已经表现出了与其 m6A 结合能力相关的广fan作用范围。与 YTHDF2 结合的 m6A被认为在 mRNA 稳定性方面发挥作用9。众所周知,YTHDF1 可以提高翻译的效率10。YTHDC1 在 m6A 介导的选择性剪接中具有重要意义11。并非所有 m6A 结合蛋白都含有 YTH 结构域。eIF3 在翻译上游发挥作用,并且已经证实该蛋白质在 5'UTR 内会优先结合 mRNA 中的 m6A,增强翻译作用12。下载我们的 m6A 通路海报,了解 m6A 读码器及其功能的更多相关信息。云序生物提供m6A一站式服务:m6A整体水平检测。中国台湾文章 m6A
检测整体m6A RNA修饰水平。新疆研究m6A
M6A对RNA剪接的作用可能是由于甲基化的发生会干扰剪接因子和mRNA之间的相互作用,m6A簇可能作为某些RNA结合蛋白的对接位点;或者,由于m6A使A-U碱基配的稳定性降低,RNA二级结构可能受到影响。另一个可能的机制是通过甲基转移酶或脱甲基酶的相互作用,近来对ALKBH5的研究提出了m6A水平可能影响剪接因子的基因表达的另一种可能性。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。新疆研究m6A
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