细胞RNA会天然地经历各种化学修饰。这些经化学修饰的核苷酸又赋予了其自身结构的多样性,从而在各种有序的代谢与机体的功能方面发挥着各种调控功能,进而影响了基因的表达。随着对回贴(mapping)位点修饰的全转录组测序方法的发展,对精确修饰进行检测和定量的高灵敏质谱方法的进步,以及参与修饰的“效应器”(effectors,包括各种能改变各种修饰位点的酶,例如写入器(writers)和擦除器(erasers)和能识别化学修饰位点的读取器(readers))理解的加深,近几年有关RNA修饰的研究呈现暴发式地增长。然而由于RNA种类庞杂,表达水平有差异,因此这给RNA修饰的研究带来了很大的挑战,另外,RNA的修饰还与细胞类型,组织特异性,以及修饰效应器的定位有关,这又增加了研究难度。我们在这篇综述里,重点阐述了近几年关于-甲基化转换酶(m6A,)功能的研究进展,强调了环境(context)对RNA修饰调控和功能的重要性。云序生物有幸参与了两次研究当中的m6A MeRIP-seq的测序服务。安徽分析m6A
思路2 研究甲基化修饰差异基因 第一步:直接进行m6A-seq和转录组测序,找到时间顺序或差异表达的基因并用qPCR、 WB等⽅法验证,此外找到m6A有差异的基因; 第二步:对甲基化酶进行敲低和过表达,检测RNA整体的m6A水平,之后可进行转录组或小RNA测序等方法检验甲基化酶敲低和过表达对mRNA或miRNA整体的影响,并着重研究第⼀步中感兴趣的m6A有差异的靶基因; 第三步:对靶基因进行敲低或过表达,是否能够对甲基化酶异常表达后的表型进⾏恢复; 第四步:对靶基因上motif进行点突变后进⼀步确认直接受到甲基化酶调控; 第五步:鉴定新型的甲基化酶(可选)。 当然根据不同的研究目的还有许多其他的研究思路,可根据自身实验设计进行延申和拓展。m6A相关SCI论文根据不同实验手段IF2~20不等,实验手段:m6A-seq、转录组测序/表达谱芯片、 LC-MS/MS 或 m6A 比色法、小RNA 测序/小RNA芯片、qPCR、 WB、敲降/过表达、靶基因验证、动物实验、临床实验/药物实验等。武汉m6ARNA甲基化测序对m6A RNA流行检测手段为MeRIP-Seq技术。
在研究了 FTO 对肺腺ai的作用机制的基础上,作者还进一步探索了 m6A 识别蛋白 YTHDF1 在肺腺ai中扮演的角色。首先,通过 RIP 实验,作者证明了 YTHDF1 与 MYC mRNA 的结合。随后,通过结合 FTO 敲降和 YTHDF1 敲降实验的结果,证明 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。 在本研究当中,肺腺ai致病机理当中的 “Eraser” 和 “Reader” 都得到了阐释。这些新发现对于肺腺ai的zhi疗提供了一种全新的潜在思路。
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。LC-MS/MS检测整体RNA修饰水平。
接下来这些已经发生m6A修饰的碱基,在FTO和ALKBH这两种酶的作用下发生去甲基化。其中FTO就是臭名昭著的Fat mass and obesity-associated protein,其详细的分子机制在2007年的小鼠模型上做过比较系统的研究。该酶与ALKBH5一起,使得RNA甲基化成为一种可逆的反应。 后来这些发生甲基化修饰的RNA碱基位点,需要特定的酶来识别。这时候就需要咱们的readers登场了。已知YTHDF家族包括YTHDF1、YTHDF2、YTHDF3以及酿酒酵母中的Mrb1基因、粟酒裂殖酵母中的Mmi1基因都是readers类蛋白。这些酶能够识别发生m6A甲基化的碱基,参与下游翻译、mRNA降解、加快mRNA出核速度等作用。如图4C中所示,YTHDF2参与mRNA降解过程。m6A Pri-miRNA测序(涵盖Pri-miRNA和mRNA)。石家庄m6A文章
寻找上游直接调控m6A RNA甲基化的甲基转移酶。安徽分析m6A
RNA甲基化作为表观遗传学研究的重要内容之一,是指发生在RNA分子上不同位置的甲基化修饰现象,6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)和5-甲基胞嘧啶(C5-methylcytidine,m5C)是真核生物中较常见的两种RNA转录后修饰。RNA甲基化在调控基因表达、剪接、RNA编辑、RNA稳定性、控制mRNA寿命和降解等方面可能扮演重要角色。 相对于DNA甲基化,RNA甲基化更加复杂、种类繁多、普遍存在于各种高级生物中。表观遗传学,包括组蛋白共价修饰(covalent histone modification)、DNA甲基化修饰(DNA methylation)、RNA甲基化修饰(RNA methylation)、基因组印记(genomic imprinting)、基因沉默(gene silencing)、RNA编辑(RNA editing)及非编码RNA(noncoding RNA)等,是指在核苷酸序列不发生改变的情况下,生物表型或基因表达发生了稳定的可遗传变化。安徽分析m6A
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