云序生物最新m6A“RNA甲基化”研究匯總—非編碼RNA篇

RNA甲基化是目前申請國自然項目熱點，也是唯一能在短短3個月內(nèi)發(fā)數(shù)十篇nature，cell級別高分文章領域，近期RNA甲基化研究引起了科研工作者的研究熱潮。因mRNA參與蛋白編碼，之前多數(shù)文章針對mRNA甲基化進行研究（詳細見云序課堂之前往期回顧）。然而許多研究表明發(fā)生m6A甲基化的非編碼RNA在基因調(diào)控、干細胞分化、癌細胞增殖、組織生長發(fā)育等過程中起關鍵作用，因此對于非編碼RNA甲基化研究也是越來越火熱。今天，就讓我們來講講m6A RNA甲基化調(diào)控非編碼RNA家族中的明星成員：miRNA，LncRNA和circRNA。

1.Nature：m6A調(diào)控pri-miRNA的識別

影響因子：40.10

美國洛克菲勒大學的科研團隊對人類乳腺癌細胞進行了m6A RNA甲基化測序，高通量數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果表明m6A靶向的pri-miRNA上有許多METTL3 motif。因此，就METTL3是否參與pri-miRNA的m6A甲基化修飾問題展開了立項調(diào)查。經(jīng)過細胞敲降，過表達，細胞定位等實驗，證實METTL3與pri-miRNA結合。又經(jīng)過Clip測序，表明METTL3與pri-miRNA可直接結合。這篇文章干貨滿滿，還詳盡介紹了兩者的作用機制。

圖1. m6A甲基化調(diào)控pri-miRNA

2.Nature：LncRNA(MALAT1)的m6A調(diào)控pre-mRNA合成

影響因子：40.10

美國芝加哥大學研究團隊首次報道了一個LncRNA（MALAT1），與人類的肺癌相關，該基因的莖環(huán)結構上存在一處m6A修飾。作者通過RNA pull down實驗，發(fā)現(xiàn)該位點發(fā)生m6A甲基化修飾后，與hnRNP C蛋白的結合能力增強。并證實甲基轉(zhuǎn)移酶METTL3和METTL14也參與此過程。想研究單個位點RNA甲基化的老師們，可以參考一下這篇文章。

圖2.MALAT1 上m6A甲基化修飾調(diào)控與hnRNP C結合

3.Cancer Cell：m6A甲基化調(diào)控LncRNA FOXM1-AS促進癌細胞增殖

影響因子：27.41

作者分析了多個癌癥相關的數(shù)據(jù)庫，預測到ALKBH5基因與惡性膠質(zhì)瘤的不良預后有關。進行了功能實驗后，也證實了其功能。隨后，作者以敲減ALKBH5基因的細胞為樣本，進行了m6A RNA 甲基化測序和轉(zhuǎn)錄組測序，迅速找到靶基因FOXM1。并從序列位置和表達情況角度錨定LncRNA（FOXM1-AS），通過RNA pull down和回補實驗證實兩者之間能夠直接結合。高通量統(tǒng)計結果表明3’端FOXM1-AS基因存在甲基化現(xiàn)象，RIP測序證明ALKBH5與FOXM1-AS的甲基化水平呈正比。本文借助已有轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，確定相關基因功能后，再做機制研究，這個研究思路值得參考。

圖3.LncRNA FOXM1-AS上的甲基化修飾調(diào)控癌細胞增殖

4. Nucleic Acids Research：m6A甲基化調(diào)控lincRNA 1281影響小鼠胚胎干細胞分化

影響因子：10.16

lincRNA叫做基因間長鏈非編碼RNA(large intergenic non-coding RNA)。一上來，作者先確定了linc1281對小鼠胚胎干細胞的增殖起指導作用。接著，檢測到linc1281基因甲基化程度很高，且在最后一個外顯子上存在3個RRACU的甲基化motif，分別過表達后，都未直接引起linc1281基因表達的變化。有時沒有變化也是一種結果，幸好作者沒有放棄，最后發(fā)現(xiàn)linc1281能夠調(diào)控ceRNA機制。

圖4.lincRNA 1281上m6A 甲基化修飾調(diào)控小鼠胚胎干細胞分化

5.Cell Research：m6A調(diào)控circRNA編碼蛋白質(zhì)

影響因子：15.6

說到circRNA的高分文章，有一篇怎么也繞不過去，他就是我們現(xiàn)在要說的這篇。他出自浙江大學王澤峰團隊,首次證實發(fā)生m6A甲基化的circRNA參與了蛋白編碼過程。我們來看看王老師是怎么研究此過程的機制。借助RIP測序，作者發(fā)現(xiàn)，與mRNA相比，m6A甲基化修飾在circRNA上更廣泛。接下來作者還發(fā)現(xiàn)了一個不得了的事情。此前，有人曾證實短暫熱處理細胞后，細胞內(nèi)mRNA上m6A甲基化修飾能影響蛋白翻譯。所以作者沿著這條思路，想知道環(huán)狀RNA的甲基化是否會影響蛋白翻譯。結果一驗證，發(fā)現(xiàn)真的有影響。之后，作者按照以往的思路做了甲基化相關酶機制的驗證，小編就不多說了，相信云粉們聽得耳朵都生繭啦。

圖5. m6A調(diào)控circRNA編碼蛋白質(zhì)機制

6.Cell reports: circRNA整體m6A甲基化譜

影響因子：8.28

哈佛大學醫(yī)學院研究團隊發(fā)現(xiàn)在胚胎干細胞和癌細胞中circRNA廣泛存在m6A修飾，并且同一circRNA在不同細胞中差異分布。功能研究表明，m6A 甲基化酶METTL3，YTHDF1、2參與了circRNA m6A修飾過程 。如果您想了解circRNA，可以看看他講mRNA與circRNA中m6A 甲基化修飾的對比分析。

圖6. circRNA及基因在不同組織中差異表達

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