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N6-甲基腺嘌呤(m6A)修饰是RNA上分布最广泛的一种化学修饰,参与调控RNA的翻译、降解以及可变剪接等多个过程,在胚胎干细胞干性维持、胚胎发育、配子发生等生命活动中均发挥重要作用。m6A修饰是由METTL3、METTL14以及WTAP等构成的m6A甲基转移酶复合物催化形成的,其中METTL3是m6A甲基转移复合物的核心组分。在小鼠中,敲除Mettl3基因可导致早期胚胎发育终止,表明m6A甲基化修饰在哺乳动物胚胎发育中扮演重要角色。

  中国科学院遗传与发育生物学研究所王秀杰研究组与动物所周琪研究组、基因组所杨运桂研究组通过合作研究发现,在中枢神经系统通过Nestin-Cre特异地敲除Mettl3导致小鼠出现严重的运动功能障碍,并伴随哺乳期死亡。解剖和病理切片检测发现由Mettl3敲除引起的m6A甲基化修饰的缺失严重影响大脑皮层和小脑的发育,导致大脑皮层变薄和小脑萎缩。进一步研究发现,m6A甲基化修饰的缺失引起小脑内颗粒神经元分化和成熟过程中基因表达调控紊乱,最终导致颗粒神经元大量凋亡。该研究揭示了METTL3介导的m6A修饰调控在哺乳动物中枢神经系统发育中的重要作用。

  该项成果于年6月7日在线发表在PLOSBiology杂志上(DOI:10./journal.pbio.)。王秀杰研究组刘修营助理研究员和王猛副研究员、动物所博士生王晨鑫和徐凯、基因组所崔冠深为共同第一作者。该项研究得到了科技部、国家自然科学基金委和中国科学院等项目的资助。

其它16篇研究

m6ARNADegradationProductsareCatabolizedbyanEvolutionarilyConservedN6-methyl-AMPDeaminaseinPlantandMammalianCells.

德国莱布尼兹大学,PlantCell,第一作者为MingjiaChen。有生成就有降解,这篇文章从m6A的降解产物N6-mAMP入手,发现其代谢相关的脱氨酶MAPDA在植物和哺乳动物中保守。MAPDA失活后,m6A,N6-mAMP,N6-mATP浓度积累。但N6-mAMP浓度显著高于N6-mATP,作者推测在AMP的选择磷酸化上存在一个未知的调控因素。此外在缺少MAPDA这种酶的物种如部分真菌中,m6A的作用也不那么重要。可以说是相生相克,也可以说是适应性进化。存在的都是有道理的。

Them6A-epitranscriptomicsignatureinneurobiology:fromneurodevelopmenttobrainplasticity

澳大利亚昆士兰大学,JNeurochem。m6A在神经中的研究是比较多的,本文综述了m6A的不同功能,识别蛋白,及其在脑发育、突触可塑性、学习和记忆中的作用,以及异常m6A与神经性疾病的关系。5hmC大火那会儿也是这个思路,学习、记忆、神经性疾病都能关联上。影响有多大,不好说。

N6-methyladenosineRNAmodificationregulatesembryonicneuralstemcellself-renewalthroughhistonemodifications

斯坦福BurnhamPrebys医学发现中心,华人,Natureneuroscience。METTL14敲除后,检测到NSC中组蛋白修饰整体升高,引发相关的基因表达和细胞表型变化。对组蛋白修饰的影响是因为m6A的改变影响到了编码组蛋白修饰酶转录本的稳定性。这个是比较好贴的一个点,在m6A那么多靶点中,找到组蛋白修饰酶应该不难。此篇文章主要作者同原班人马在年NCB发表一篇胚胎干细胞中的m6A修饰。

RNAm6Amethylationparticipatesinregulationofpostnataldevelopmentofthemousecerebellum

医科院基础所佟伟民教授,基因组所宋述慧博士,GenomeBiology,不同脑区的m6A相关甲基转移酶和去甲基化酶的时空特异表达谱和m6A修饰谱,及METTL3和ALKBH5的干扰试验。与何川和杨运桂老师在年发表的Molecularcell中的结论一致,ALKBH5失活后,高甲基化的RNA富集在细胞质中。

Ythdf2-mediatedm6AmRNAclearancemodulatesneuraldevelopmentinmice

奥斯陆大学李苗苗博士(很优秀的博士生,正在回国找职位,多篇一作文章),Genomebiology。m6A识别蛋白YTHDF2敲除的神经前体细胞增殖和分化能力显著降低,神经元不能形成正常的神经突起。m6A甲基化组分析,发现YTHDF2的敲除导致神经元分化相关基因的m6A信号未被识别,引发这些基因的延迟降解。

Nuclearm6AreaderYTHDC1regulatesalternativepolyadenylationandsplicingduringmouseoocytedevelopment.

宾西法尼亚大学,Plosgenetics。YTHDC1调节选择性多腺苷酸化和可变剪接,并且不可以被m6A结合功能缺失的YTHDC1恢复(这个功能恢复实验很良心)。

Dynamictranscriptomicm6Adecoration:writers,erasers,readersandfunctionsinRNAmetabolism.

杨运桂老师和杨莹师徒合作m6A综述,发表于cellresearch.

TwoCk1δtranscriptsregulatedbym6Amethylationcodefortwoantagonistickinasesinthecontrolofthecircadianclock

HitoshiOkamura发表在PNAS的很不错的工作,Ck1δ转录本中m6A的存在不影响转录本的表达但影响其蛋白含量。CRISPR-cas9定点敲除甲基化位点后证实了同样的结论。Ck1δ存在两种不同的剪接体,发挥相反的功能,也是一个基因两种功能的一个示例。

Them6AReaderECT2ControlsTrichomeMorphologybyAffectingmRNAStabilityinArabidopsis.

北大贾桂芳老师,Plantcell。植物中m6A识别蛋白ECT2的功能鉴定,也涉及m6A调节mRNA的3’UTR。年关于ECT2的研究还有两篇,未做摘录。

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