文章導讀
m6A是mRNA中普遍存在的一種內部修飾，通過多種機制，比如調控mRNA的剪接、表達、降解、翻譯等對mRNA的命運產生不同影響。為了探究m6A修飾在不同組織之間、不同發育階段的差異，m6A位點在轉錄本上的位置分布，以及這些分布差異可能對基因調控的進化產生怎樣的影響，近期Nucleic Acid Research (IF=11.147)雜志上發表了一篇文章Dynamic landscape and evolution of m6A methylation in human, 通過對9種人類組織的m6A測序，分析了m6A甲基化位點在不同組織中的分布特點、潛在調控機制和進化。
發表期刊：Nucleic Acids Research
影響因子：11.147
發表時間： 2020.5.14
實驗方法: m6A-seq, RNA-seq
文章鏈接：Dynamic landscape and evolution of m 6 A methylation in human
研究內容
1.成年人組織中m6A表達譜
首先，為了探索m6A在成年人組織中的表達譜，作者對成年人的小腦、額皮質、心臟、腎、肝、肺、肌肉、脾、和睪丸9種組織，每種3重復樣，進行了m6A-seq（云序提供此服務），共檢測到101340個甲基化位點，其中超過36%的m6A位點僅在1種組織中發現，而全部組織中
共有的m6A位點僅占5.5%，揭示了m6A甲基化的高度組織特異性。生信分析顯示m6A峰中的保守序列為RRACH, 多種組織中
共有的m6A位點多集中于終止子附近，而組織特異性的m6A位點則不突出集中于此，結合GO分析，作者指出，終止子附近的m6A位點主要調控的是維持基本細胞功能的基因，如染色質排列、細胞分解代謝過程與組蛋白修飾相關基因，而m6A位點在其他區域的基因可能更多的是組織特異性功能的基因。
2.m6A甲基化富集在非典型的剪切位點
mRNA的成熟過程涉及到內切酶剪切和聚腺苷酸化，剪切位點位于多腺苷酸化信號（PAS）下游。多數真核生物的基因具有多個PAS，而可變聚腺苷酸化（APA）會導致基因異構型（isoform）的表達。為了探究m6A對APA的影響，作者首先分析了剪切位點前后40bp范圍內的m6A位點，發現他們絕大部分都正好位于剪接位點處，保守序列為AAACH。于是作者針對剪切位點區域序列，通過在敲除甲基化酶METTL3的HEK293T細胞中的雙熒光素酶實驗（云序提供此服務）驗證了剪切位點處的m6A修飾會抑 制聚腺苷酸化過程。接著，根據序列將APA位點分為典型和非典型兩類，分析發現大部分m6A是發生在非典型的APA位點。這些結果表明，m6A可能通過調控APA過程影響生成的mRNA。
3.m6A修飾在發育過程中動態變化
為了探究m6A修飾在發育中的動態變化，作者選用了已發表文獻中來自胎兒的7種組織的m6A-seq數據，與本次成年人組織的測序數據采用同樣方式分析。胎兒組織中，盡管m6A位點同樣富集在終止子區，但CDS區域的m6A位點比例明顯高于成年人組織。
4.組織之間和發育階段之間m6A保守序列的調控
為了探究m6A保守序列在不同組織之間和發育階段之間的差異，RRACH保守序列被細分為4種子序列。對比胎兒和成年人的組織，發現心臟、腎和肺組織中m6A保守序列比例發生變化，而肝和肌肉在成年前后m6A保守序列比例相對不變。對比不同組織中的保守序列發現，AAACH和GGACH兩種保守序列的比例在組織間差異較大，且同時含有這兩種序列的m6A峰的數目明顯低于隨機重排后分析出的預測數目，暗示了這兩種保守序列可能是由不同的甲基化酶亞基互作用蛋白來識別的。
