中科院、復旦Nature子刊解析RNA甲基化

　　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上最普遍的一種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。中科院和復旦大學的研究團隊八月二十五日在Nature Communications雜志上發表文章，揭示了YTHDF蛋白的作用機制。文章通訊作者是中科院上海生科院生化與細胞所的吳立剛（Ligang Wu）研究員和復旦大學生命科學學院的麻錦彪（Jinbiao Ma）教授。

　　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CNOT1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的精確位置。去年六月美國康奈爾大學的研究團隊在Nature Methods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，西北農林科技大學、中科院上海植物逆境生物學研究中心和美國普渡大學的研究團隊，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去甲基化誘導乳腺癌干細胞表型。這項研究發表在三月二十一日的美國國家科學院院刊PNAS雜志上，通訊作者是約 翰霍普金斯大學醫學院的著名學者Gregg Semenza教授。中山大學第一附屬醫院的Chuanzhao Zhang是這篇文章的第一作者。