M6A（N6-methyladenosine，6-甲基腺嘌呤）是真核生物mRNA內(nèi)部序列中最常見的一種甲基化修飾，同時(shí)受到甲基轉(zhuǎn)移酶（METTL3，METTL14，WTAP等）/去甲基化酶（FTO，ALKBH5等）以及一些RNA結(jié)合蛋白（YTHDF1/2/3, ELAVL1等）的共同調(diào)控，在細(xì)胞內(nèi)是一個(gè)動(dòng)態(tài)可逆的過(guò)程。敲除或抑制m6A相關(guān)的酶組分會(huì)導(dǎo)致重要的表型變化，如擬南芥胚胎滯育、人細(xì)胞凋亡、酵母配子發(fā)育缺陷，表明m6A可能是細(xì)胞內(nèi)一種非常重要的修飾。

2012年，高通量測(cè)序與抗體免疫沉淀相結(jié)合方法（MeRIP-seq或m6A-seq）的提出，使得大規(guī)模檢測(cè)m6A修飾成為可能。近兩年，通過(guò)在人、小鼠、酵母和擬南芥等系統(tǒng)內(nèi)的研究，在甲基化動(dòng)態(tài)調(diào)控機(jī)制的方面取得了較大的進(jìn)展，并發(fā)現(xiàn)m6A可能會(huì)直接或間接影響mRNA的出核轉(zhuǎn)運(yùn)、翻譯和降解等。

近日，中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所所級(jí)中心生物信息室宋述慧課題組，研究發(fā)現(xiàn)了RNA的選擇性甲基化現(xiàn)象，并探索了其可能的產(chǎn)生機(jī)制。該研究成果于2014年10月在RNA Biology 在線發(fā)表。

科研人員采用m6A-seq技術(shù)進(jìn)行了水稻愈傷與葉片兩個(gè)不同組織全轉(zhuǎn)錄組m6A的深度測(cè)序，并利用自主開發(fā)的軟件MeRIP-PF鑒定和繪制了水稻的首個(gè)m6A修飾譜，揭示了水稻m6A修飾譜的基本特征，即平均每個(gè)mRNA中有2~3個(gè)m6A修飾位點(diǎn)，并主要分布在CDS、3’UTR區(qū)域和起始密碼子區(qū)。

此外，在對(duì)數(shù)據(jù)的深度分析中，研究人員發(fā)現(xiàn)，m6A的甲基化存在組織或細(xì)胞的特異性和選擇性。研究人員將兩個(gè)組織（細(xì)胞系）中都表達(dá)但是只在某一個(gè)中發(fā)生甲基化的基因定義為選擇性甲基化基因（Selectively Methylated Genes, SMGs）。在測(cè)序的樣品中，分別鑒定到626個(gè)愈傷組織和5509個(gè)葉片組織的SMGs，通過(guò)對(duì)SMGs修飾峰的序列進(jìn)行深入分析，探索了選擇性甲基化基因可能的產(chǎn)生機(jī)制，即某些RBP（如PUM蛋白）可能會(huì)作為甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)合mRNA時(shí)的“競(jìng)爭(zhēng)者”，與甲基轉(zhuǎn)移酶競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合mRNA，從而產(chǎn)生組織或細(xì)胞系的SMGs。該項(xiàng)研究開啟了植物表觀轉(zhuǎn)錄組的研究，并提供了重要的數(shù)據(jù)資源。

該項(xiàng)研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、北京市科技新星的資助，同時(shí)還得到了精準(zhǔn)基因組醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室楊運(yùn)桂研究組和所級(jí)中心核酸平臺(tái)的技術(shù)支持。