既然 FTO 敲降所导致的 c-Myc 蛋白的表达水平上升并不是由 MYC mRNA 表达水平的变化造成的,那么造成这一现象的原因会是什么呢?会不会是 mRNA 翻译调控呢?YTHDF1 是一种典型的 RNA m6A 甲基化识别蛋白(也就是 m6A 的 “Reader”)。用 anti-YTHDF1 抗体进行 RIP 实验,发现 FTO 的敲降将会增强 YTHDF1 与 MYC mRNA 的结合。虽然敲降 YTHDF1 并没有影响 MYC mRNA 的表达水平,但却能降低 c-Myc 蛋白的表达水平。在上一段中发现的 FTO 的敲降所导致的 c-Myc 蛋白表达水平的上升,还会被 YTHDF1 的敲降所逆转,说明 YTHDF1 发挥功能的位置在 FTO 的下游和 c-Myc 的上游 。综上可知,FTO 表达下调所导致的 MYC mRNA 高水平 m6A 修饰,可被 YTHDF1 识别并结合,从而促进 MYC mRNA 翻译为 c-Myc 蛋白。云序生物对m6A RNA-seq实验每一步骤均设有关键质控。金山区甲基化m6A
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。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。福州m6A环状RNA测序揭秘神经发育过程中m6A RNA甲基化与组蛋白修饰间的关系。
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。
在肺腺ai细胞当中,哪些 RNA 会受 FTO 表达下调的调控,进而引发肺腺ai呢?为了探明 FTO 下游的分子致病原因,作者进行了 m6A 甲基化测序,发现 FTO 敲降的肺腺ai细胞当中有大量基因的 mRNA m6A 甲基化上调。FTO 是一种典型的 RNA m6A 甲基化的去修饰酶(也就是 m6A 的 “Eraser”),可以消去 m6A 甲基化,还原出普通的 A 碱基。通过云序生物m6A MeRIP-seq发现,FTO敲降细胞中有 556 个基因的 mRNA的 m6A 修饰水平升高;生信分析也发现,FTO 敲降细胞的代谢通路当中有许多基因的 mRNA 的 m6A 修饰水平升高,其中就包括一个重要的转录因子 MYC。m6A MeRIP-seq的结果可以验证,当敲降了 FTO 之后,MYC 基因的 mRNA 的终止密码子附近的 m6A 修饰水平升高。通过云序生物m6A MeRIP-qPCR 实验结果也证实,FTO 的敲降可以提升 MYC mRNA 的 m6A 修饰水平。针对 FTO 蛋白的 RIP 实验更是直接证明,FTO 结合在 MYC 的 mRNA 上面。综合前面的几个发现可以证明,FTO 可结合 MYC 的 mRNA,从而降低 MYC mRNA 的 m6A 修饰水平。FTO 表达下调可提高 MYC mRNA 的 m6A 修饰水平。
m6A读取器通过作用于含有m6A的mRNA来发挥作用,Figure 1中可以把读取器分为三类。第yi类读取器含有YTH结构域(YTH的全是YT521-B homology),这些成员包括YTHDF1-3(YTH domain family 1-3),YTHDC1-2(YTH domain containing 1-2)(参考Figure 1)。细胞质中的YTHDF2会通过招募CCR4-NOT腺嘌呤酶复合物来诱导靶转录本的部分降解。细胞质中的YTHDF1和YTHDF3能促进he心La细胞中靶转录本的翻译。细胞核中的YTHDC1有多个作用,包括招募某些剪接因子调控mRNA的剪接,促进mRNA的输出,加速某些转录本的降解。YTHDC2调控mRNA的稳定,翻译以及精子形成。第二类读取器是HNRNPs,全称是he心terogeneous nuclear ribonucleoproteins,成员包括HNRNPC,HNRNPG与HNRNPA2B1,它们能调控靶转录本的剪接,加工,它们能与RNA的某些结构结合,这些结构是由m6A介导形成的,因为m6A会重构局部的RNA结构,调控RNA-蛋白质之间的相互作用,这一现象称为m6A开关(m6A-switch)。快速检测m6A整体甲基化水平。宝山区m6A研究
目前针对人、大鼠小鼠m6A的研究较多。金山区甲基化m6A
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。金山区甲基化m6A
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