Nature子刊：新技術開辟表觀遺傳研究新領域

　　來自猶他大學Huntsman癌癥研究所(HCI)的研究人員，開發了一種強有力的新技術，可在人類RNA中鑒別出一組稱作RNA胞嘧啶甲基轉移酶(RMTs)的酶的靶標。他們將這一技術應用于一種與人類精神發育遲滯和癌癥相關的特異RMT——NSUN2上，發現并確認了大量從前未知的RMT靶標，從而表明了這一技術的效力。相關研究結果在線發表在4月21日的《自然生物技術》(Nature Biotechnology)雜志上。

　　研究的共同作者、Huntsman癌癥研究所基礎科學高級主管Bradley R. Cairns 說：“雖然人們知道RMTs已有多年，然而實際上對于人體中的大多數這些酶仍是一無所知。這項新技術現在使得我們能夠非常快速地鑒別每種人類RMT的直接靶RNAs，我們對于正在開展中的工作感到非常的興奮。”

　　在活細胞中，RNA充當了一個重要的媒介物傳遞來自DNA的遺傳信息。DNA轉錄生成RNA，隨后RNA被用于編碼生成控制細胞功能的酶。一種稱作胞嘧啶甲基化的過程，可將甲基分子添加到DNA和RNA分子的胞嘧啶堿基上。RMTs充當催化劑，使得RNA分子特異位點發生甲基化。甲基化可以調控細胞中的遺傳信息流動，并且可以改變RNA與蛋白質相互作用的方式。

　　由于當前用于鑒別RMT靶標的技術存在局限，目前對于RNA甲基化所知甚少。由于每個細胞中包含數百不同種類的RNA分子，通常只有一小部分是一種特異RMT的靶標，研究RNA甲基化的第一步就是要分選并富集特異RMT的精確靶RNA分子。

　　這項工作涉及了一種新的富集技術，利用一種特殊的“化學交聯劑”將RMT物理連接到它正試圖甲基化的一個RNA上。研究的共同作者、Cairns實驗室成員Vahid Khoddami說：“我們的新技術利用了該酶的這種機制。我們采用的藥物/交聯劑看起來像胞嘧啶，因此它插入到了RNA中取代胞嘧啶。RMT將它視作是一個正常的胞嘧啶靶標，試圖甲基化這種藥物，并轉而與RNA交聯，由此我們可以確定預期甲基化的確切位置。由于我們這種基于反應的方法要求該酶既要結合 RNA，又要完成甲基化作用，它大大提高了我們識別真陽性的能力。”

　　Khoddami 說：“這一技術為我們提供了高達200倍的富集，而在過去能有2倍的富集就要被視作是了不起的結果。事實上，對于某些RNA類型，富集甚至超過了700倍。”

　　在富集過程之后，再利用高通量的基因測序來分析獲得的RNA樣品。

　　Khoddami 說：“我們的富集結果本身就很了不起，而在測序過程中我們還取得了另一個重要的發現。我們發現測序以后，修飾RNA中的靶胞嘧啶超過50%的時間，似乎變成了另一種分子鳥嘌呤。測序后，你可以在一次實驗中尋找這些胞嘧啶-鳥嘌呤轉化，了解到確切的靶點。”

　　根據Khoddami所說，人體內已知有10種胞嘧啶RMTs，其中只有兩種被部分確定特征。“其他八種還從未在實驗室開展過研究。盡管其中的一些已被證實與癌癥、不孕不育，尤其是人類遺傳疾病有關聯。”

　　“由于過去我們沒有工具來分析這種RNA，這些疾病一直令我們感到困惑。現在我們獲得了美妙的工具，”Khoddami說。