2019年，大牛們都在研究什么？—m6A文章盤點

19年悄悄的已經(jīng)將近過半，但RNA甲基化研究馬不停歇。單單過去一個半月的時間里高分文章就有十多篇，Nature，Cell子刊均有相關(guān)文章發(fā)表；造血干細(xì)胞分化，癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，樹突細(xì)胞活化，心肌細(xì)胞肥厚，內(nèi)源性免疫應(yīng)答調(diào)控都有它的身影。這里小編給大家列舉展示幾篇最新的m6A RNA甲基化研究成果，來看看這個科研熱點是如何在幾位大牛課題當(dāng)中被精彩呈現(xiàn)的，給大家來個RNA m6A甲基化年中盤點。

您是否還在癡迷writer，eraser？是否還在尋求m6A介導(dǎo)降解mRNA？我們首先選擇近期最有特色的兩例研究和大家分享。發(fā)表在核酸研究上的文章“The m6A reader YTHDF1 regulates axon guidance through translational control of Robo3.1 expression”從另一角度揭示甲基化與蛋白翻譯之間的關(guān)系，一篇Nature Communication上發(fā)表的“RNA m6A methylation regulates the epithelial mesenchymal transition of cancer cells and translation of Snail”則強(qiáng)調(diào)了不同以往的3’UTR，發(fā)生在CDS區(qū)的甲基化修飾同樣有重要的調(diào)控意義。

是不是看厭了METTL14，METTL3，F(xiàn)TO或者ALKBH5？這次我們看看這篇文章怎么做Reader蛋白。Reader蛋白能夠特異性的識別甲基化位點與之結(jié)合并發(fā)揮生物學(xué)功能，雖然對它的關(guān)注度遠(yuǎn)沒有甲基化酶（Writer）或者去甲基化酶（Eraser）高，但其實Reader是甲基化位點的直接識別者，它的地位更重要。這篇Nucleic Acid刊登的文章當(dāng)中明確指出了Reader能夠結(jié)合一個發(fā)生了甲基化修飾的有關(guān)軸突導(dǎo)向（Axon Guidance）的重要基因Robo3.1。
1）說來有趣，Robo3.1是一個軸突導(dǎo)向受體，在脊髓聯(lián)合軸突（spinal commissural axons）的中線交叉過程當(dāng)中起重要作用。作者在研究軸突外植體生長過程中發(fā)現(xiàn)，Robo3.1在交叉后的聯(lián)合軸突中的下降是依賴于底板（floor plate）進(jìn)行的，而這種下降主要發(fā)生在蛋白水平。
2）為了研究這個蛋白調(diào)控背后的秘密，作者率先考慮了YTHDF家族的幾個成員，因為這幾個蛋白總能通過結(jié)合甲基化位點的方式調(diào)控mRNA的翻譯和穩(wěn)定性。先看看Robo3.1 mRNA上面是不是有可能發(fā)生甲基化修飾，MeRIP-seq高通量測序的數(shù)據(jù)，SRAMP（預(yù)測的結(jié)果），MeRIP-pcr三種方式共同幫助研究確定發(fā)生在靶基因Robo 3.1上的甲基化位點。這里給出的啟示是，如何證明一個RNA分子上面的甲基化修飾確實存在? 三步走，先MeRIP甲基化測序確定甲基化潛在區(qū)域，再SRAMP工具預(yù)測甲基化位點可信度是否，最后MeRIP-PCR驗證加突變驗證，這樣一個流程能夠充分說明甲基化的區(qū)域真實存在。

3）針對YTHDF1的RIP-pcr顯示，YTHDF1可以通過識別甲基化位點的方式和Robo3.1 mRNA結(jié)合，并且在對甲基化位點突變以后，結(jié)合信號消失，說明YTHDF1確實能夠識別Robo3.1甲基化位點。而恰巧YTHDF1的重要作用之一就是能夠提高mRNA的翻譯效率，再共轉(zhuǎn)Robo3.1和YTHDF1以及甲基化位點突變的Robo3.1質(zhì)粒之后發(fā)現(xiàn)，YTHDF1通過對m6A位點的集合從而促進(jìn)蛋白翻譯的效果非常明顯。最后文章中所呈現(xiàn)的Robo3.1依賴于基底的蛋白改變，其實是因為基底改變了YTHDF1從而調(diào)控Robo3.1的蛋白表達(dá)。

您是否想過m6A修飾到底在mRNA哪個位置更重要？還記得大牛何川老師研究膠質(zhì)瘤干細(xì)胞當(dāng)中Foxm1甲基化的文章嗎？ALKBH5在膠質(zhì)瘤樣本當(dāng)中高表達(dá)，而ALKBH5正是調(diào)控pre-Foxm1位于3’UTR區(qū)域的一個甲基化位點來影響Foxm1 mRNA的穩(wěn)定性。

是不是甲基化一定發(fā)生在mRNA的3’UTR區(qū)域才能有重要作用呢？在這篇Nature Communication文章當(dāng)中的故事則有所不同。上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)換（epithelial-mesenchymal transition）是癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的重要步驟，在這一過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)mRNA的m6A水平會有所升高，而METTL3的沉默可以阻滯癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移、侵襲以及EMT過程。Snail是METTL3的一個重要甲基化修飾靶點，這次不是Snail的UTR區(qū)，而是CDS區(qū)的m6A甲基化修飾啟動了多核糖體介導(dǎo)的Snail mRNA翻譯，有趣的是類似上一篇文章，這次YTHDF1同樣結(jié)合并調(diào)節(jié)了該區(qū)域的甲基化位點從而促進(jìn)了該基因的蛋白翻譯效率。在小編看來，這篇文章絕對是目前做m6A修飾功能研究中，細(xì)節(jié)做的最出色的一篇文章。
1）這一次，CDS發(fā)生甲基化修飾
從圖中可以看到，實際上是發(fā)生在Exon2區(qū)域的GGAC motif位置發(fā)生的甲基化修飾最終起到了關(guān)鍵作用。

2）修飾發(fā)生在前體還是成熟體？你肯定也有過類似的疑問，那不妨看看前體RNA和成熟體的半衰期，這篇文章中的結(jié)果顯示，前體和成熟體的半衰期都下降了，預(yù)示著甲基化有可能發(fā)生在前體RNA上。

3）YTHDF1 YTHDF2同時對某一分子進(jìn)行調(diào)控。Snail是這篇文章中重點討論的mRNA分子，這個分子實質(zhì)上受到了兩方面的調(diào)控，YTDHF2實質(zhì)上在前體RNA部分進(jìn)行結(jié)合影響改分子的穩(wěn)定性，而YTHDF1可以結(jié)合并增強(qiáng)其翻譯蛋白的效率，兩方面在同一分子上均得到了證實。

總結(jié)
RNA甲基化研究持續(xù)升溫，高分文章不斷涌現(xiàn)，但研究思路趨于多元化，更多文章不在局限于探究甲基化修飾造成RNA穩(wěn)定性下降來解釋某一生物現(xiàn)象，今天和大家分享的這兩篇文章是從蛋白翻譯角度解釋為什么某一生物過程會因為甲基化修飾改變而發(fā)生改變，當(dāng)然這就不得不提到Reader YTHD1，正是由于該Reader蛋白有這一特性，才能促進(jìn)發(fā)生m6A修飾的mRNA的蛋白翻譯效率顯著增強(qiáng)。在以后的公眾號里，小編還會為大家?guī)�來更前沿的RNA m6A甲基化研究咨詢，為大家的研究拓展提供新思路。

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