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解析RNA甲基化

閱讀:2154發布時間:2016-9-2

 

    在分子生物學的中心法則中,遺傳信息從DNA、RNA流向蛋白。基因組DNA和組蛋白上都存在可逆的表觀遺傳學修飾,這些修飾可以調控基因的表達,并由此決定細胞的狀態,影響細胞的分化和發育。近年來人們發現,mRNA和其他RNA上也存在類似的調控機制。  

N6-methyladenosine(m6A)是真核生物mRNA和長非編碼RNA上zui普遍的一種RNA修飾,介導了超過80%的RNA堿基甲基化。這種甲基化修飾非常普遍,出現頻率大約是3-5個殘基/mRNA。m6A甲基化是一個可逆的過程,具有重要的生物學功能。人們已經陸續鑒定了m6A所需的“讀”、“寫”和“擦除”蛋白,但對其生物學功能還知之甚少。

    YTHDF是m6A的讀取蛋白,YTHDF的結合會改變m6A RNA的翻譯效率和穩定性。然而,人們還不了解YTHDF蛋白是如何造成m6A RNA降解的。研究團隊八月二十五日在雜志上發表文章,揭示了YTHDF蛋白的作用機制。

   研究顯示,YTHDF加快m6A RNA脫腺苷酸化的作用,是通過CCR4-NOT蛋白復合體實現的。YTHDF2的N端區域能與C亞基的SH結構域直接互作,由此招募CCR4–NOT蛋白復合體。研究人員指出,這種招募是m6A RNA脫腺苷酸化所必需的。

    目前的m6A分析方法主要是把methyl-RNA免疫沉淀和測序結合起來,稱為MeRIP-Seq或者m6A-Seq。這種方法只能將m6A殘基定位在100–200 nt的轉錄本區域中,無法在全轉錄組水平上鑒定m6A的位置。去年六月美國康奈爾大學的研究團隊在雜志上發表了一種名為miCLIP的新技術。這種技術可以很方便的獲得單核苷酸分辨率m6A圖譜。

    去年年底,研究團隊通過全轉錄組高通量深度m6A測序,揭示了擬南芥不同器官之間差異性的m6A甲基化模式。這項研究顯示,擬南芥中超過三分之二的轉錄本存在m6A修飾,這些m6A主要分布在終止密碼子附近。高度甲基化的轉錄本主要涉及轉運蛋白、應激反應、氧化還原反應、調控因子以及一些非編碼RNA。

    近年來科學家們逐漸發現m6A修飾與人類疾病關系密切,但對m6A起到的具體作用還知之甚少。約翰霍普金斯大學和中山大學的研究人員發現,低氧條件通過m6A去甲基化誘導乳*癌干細胞表型。


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