简介
与表观遗传的DNA和组蛋白修饰一样,RNA也受到各种修饰,其中mRNA和lncRNA最主要的修饰是腺苷酸N6位的甲基化修饰(m6A)。m6A的修饰在真核生物中非常保守,从酵母、植物到高等动物中都广泛存在。在哺乳动物中,N6位被甲基化修饰的腺苷酸占细胞内所有mRNA腺苷酸的0.1-0.4%左右。虽然m6A修饰早在上世纪70年代就已经被发现,但对该修饰在转录组中的分布以及修饰对基因表达调控的影响一直缺乏了解。直到2012年,meRIP-seq实验方法的建立使得我们有机会对该修饰的分布、功能进行深入研究。
目前的meRIP-seq结果显示,m6A修饰在人转录组中广泛存在,超过7000个mRNA和300个lncRNA都含有这种修饰;这种修饰富集分布在mRNA的终止密码子附近和3’UTR区域,暗示m6A修饰具有重要的调控功能。很多m6A修饰位点在人和小鼠中保守存在,且某些m6A修饰在不同发育时期,其修饰水平也在不断变化,同样暗示其重要的调控功能。
目前m6A已知的最主要功能是调控mRNA的稳定性:胞质内经过m6A修饰的mRNA可以被YTHDF2识别,使其富集到P-body从而加速mRNA的降解。此外,m6A修饰还可以改变RNA的二级结构、调控microRNA的靶标识别来调控mRNA的稳定性。在核内,m6A修饰可以调控RNA的剪接、出核过程,从而调控基因表达。
目前对m6A的全基因组研究方法为meRIP-seq的方法,其原理为通过特异识别m6A修饰的抗体,对细胞内具有m6A修饰的RNA片段进行免疫共沉淀。通过对沉淀下来的RNA片段进行高通量测序,进而结合生物信息学分析,即可全基因组范围内对m6A修饰的状况进行系统研究。