密云区云序生物m6A
N6-methyladenosine也叫m6A,是一种广fan存在于mRNA上的碱基修饰行为,成为近几年大热的研究方向。但是早在50年前,人们已经在RNA中发现了多种碱基修饰现象。除了传统的ACGU四种碱基外,Cohn等人已经在RNA上发现了全新的碱基位点修饰。Holley等人于1965年,首ci在酵母的tRNA中鉴定了包括假尿苷(pseudouridine)在内的十余种不同的RNA修饰。当然起初这些碱基修饰大多发现于非编码RNA上如tRNA、rRNA等,后来人们发现mRNA中也存在大量的碱基修饰行为。已知tRNA上发生碱基修饰的比例较高,会有各种各样的碱基修饰行为。tRNA修饰有助于提高翻译效率,维持其三叶草折叠二级结构的稳定性。人类的核糖体RNA(rRNA)上有超过200个碱基修饰位点,而剪切体RNA(spliceosomalRNA)上也有超过50个碱基修饰位点。m6A除了分布在 mRNA 中,也出现在很多非编码 RNA中。密云区云序生物m6A
作者首先从 TCGA 的公开数据中发现,肺腺ai组织中的 FTO 表达水平低于邻近的正常组织,然后对 FTO 的 mRNA 进行 qPCR 实验,验证了这种表达差异的存在。免疫组化染色实验也证实 FTO 的的表达水平在肺腺ai组织中要低于邻近的正常组织。Kaplan-Meier 分析显示,低 FTO 表达水平的病患拥有较低的总生存率。 在人类肺腺ai细胞系中对 FTO 的 mRNA 的敲降实验发现,FTO 表达的降低可明显增强细胞的增殖以及非锚定依赖性生长(Anchorage-independed growth)的能力,细胞周期的速度也更快,细胞迁移和侵入性也更强。在体内实验方面,若将 FTO 敲降的细胞系注入无胸腺裸鼠的尾静脉内,相比于注入未敲降细胞的对照组,FTO 敲降的实验组中的tumour细胞有明显地向肺部转移。上述发现都指向一个结论:FTO 在肺腺ai细胞中的下调促进了tumour的生长和转移。河南项目m6A云序生物提供成熟m6A RNA甲基化MeRIP-seq服务。
早在上世纪60年代,除了传统的ACGU四种碱基外,Cohn等人已经在RNA上发现了大量的碱基位点修饰。Holley等人于1965年,首ci在酵母的tRNA中鉴定了包括假尿苷(pseudouridine)在内的十余种不同的RNA修饰。已知绝大部分真核生物中,mRNA在5’ Cap处存在甲基化修饰,作用包括维持mRNA稳定性、mRNA前体剪切、多腺苷酸化、mRNA运输与翻译起始等。而3’ polyA发生的修饰有助于出核转运、翻译起始以及与polyA结合蛋白一起维持mRNA的结构稳定。
在研究了 FTO 对肺腺ai的作用机制的基础上,作者还进一步探索了 m6A 识别蛋白 YTHDF1 在肺腺ai中扮演的角色。首先,通过 RIP 实验,作者证明了 YTHDF1 与 MYC mRNA 的结合。随后,通过结合 FTO 敲降和 YTHDF1 敲降实验的结果,证明 FTO 表达下调所导致的 MYC mRNA 高水平 m6A 修饰,可被 YTHDF1 识别并结合,从而促进 MYC mRNA 翻译为 c-Myc 蛋白。 在本研究当中,肺腺ai致病机理当中的 “Eraser” 和 “Reader” 都得到了阐释。这些新发现对于肺腺ai的zhi疗提供了一种全新的潜在思路。赫捷院士团队揭密肺腺ai m6A 机制。
m6A读取器通过作用于含有m6A的mRNA来发挥作用,Figure 1中可以把读取器分为三类。第yi类读取器含有YTH结构域(YTH的全是YT521-B homology),这些成员包括YTHDF1-3(YTH domain family 1-3),YTHDC1-2(YTH domain containing 1-2)(参考Figure 1)。细胞质中的YTHDF2会通过招募CCR4-NOT腺嘌呤酶复合物来诱导靶转录本的部分降解。细胞质中的YTHDF1和YTHDF3能促进he心La细胞中靶转录本的翻译。细胞核中的YTHDC1有多个作用,包括招募某些剪接因子调控mRNA的剪接,促进mRNA的输出,加速某些转录本的降解。YTHDC2调控mRNA的稳定,翻译以及精子形成。第二类读取器是HNRNPs,全称是he心terogeneous nuclear ribonucleoproteins,成员包括HNRNPC,HNRNPG与HNRNPA2B1,它们能调控靶转录本的剪接,加工,它们能与RNA的某些结构结合,这些结构是由m6A介导形成的,因为m6A会重构局部的RNA结构,调控RNA-蛋白质之间的相互作用,这一现象称为m6A开关(m6A-switch)。m6A会促进环状RNA编码蛋白。湖北技术m6A
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大多数m6A修饰发生在外显子,m6A在剪接后仍保留在成熟的mRNA中,因此,m6A也可以影响含m6A的mRNA的翻译。小鼠DHFRmRNA体外甲基化后用兔网织红细胞系进行体外翻译,当比较甲基化转录物的翻译水平和非甲基化转录物的翻译水平时,检测到甲基化的Mrna的翻译1.5倍增加。当从环亮氨酸处理的细胞中纯化的细胞质转录物在体外翻译时,由甲基化mRNA产生的DHFR蛋白的量比未处理的mRNA低20%。近期的使用体外翻译以及将报告基因mRNA转染入细胞的研究显示,与未甲基化的转录物相比,腺苷甲基化导致翻译减少。因此,m6A对蛋白质生产的影响似乎在不同的mRNA中是不一致的。一种可能性是这种效应部分由转录本内的其它顺式作用因子决定,或者mRNA中m6A的位置可能影响其与特定的介导其对翻译的作用的反式作用因子相互作用的能力。密云区云序生物m6A
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