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硫酸二甲酯酸性甲基化 杨运桂组封面文章揭示RNA甲基化调控基因出核新机制

发布时间:2017-08-10 17:56:04 来源:www.yjswj.com
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硫酸二甲酯酸性甲基化
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rna介导的基因沉默
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图为4月16日杨运桂老师在首届染色质大会上作有关m5C修饰的学术报告。封面图案引用的是梁代画家张僧繇有关“画龙点睛”的故事。唐朝张彦远《历代名画记·张僧繇》:“张僧繇于金陵安乐寺画四龙于壁,不点睛。每曰:“点之即飞去。”人以为妄诞,固请点之。须臾,雷电破壁,二龙乘云腾去上天,二龙未点眼者皆在。

目前,已知可以被甲基化修饰RNA主要有:mRNA、rRNA、tRNA、snRNA和snoRNA等,其中mRNA上修饰丰度最高的m6A是目前研究的最多也是最深入的。另外两种RNA修饰N1-methyladenosine (m1A)【1,2】和pseudouridine (ψ)【3-5】目前也有报道参与了转录后基因调控。

1、Dominissini D, Nachtergaele S, Moshitch-Moshkovitz S, et al. The dynamic N1-methyladenosine methylome in eukaryotic messenger RNA.Nature2016; 530:441–446. (何川组

2、Li X, Xiong X, Wang K, et al. Transcriptome-wide mapping reveals reversible and dynamic N1-methyladenosine methylome. Nat Chem Biol 2016; 12:311–316.(伊成器组

3、Carlile TM, Rojas-Duran MF, Zinshteyn B, Shin H, Bartoli KM, Gilbert WV. Pseudouridine profiling reveals regulated mRNA pseudouridylation in yeast and human cells. Nature 2014; 515:143–146

4、Schwartz S, Bernstein DA, Mumbach MR, et al. Transcriptome-wide mapping reveals widespread dynamic-regulated pseudouridylation of ncRNA and mRNA. Cell2014; 159:148–162

5、Li X, Zhu P, Ma S, et al. Chemical pulldown reveals dynamic pseudouridylation of the mammalian transcriptome. Nat Chem Biol 2015; 11:592–597. (伊成器组

事实上,关于RNA上的m5C修饰最开始发现大量存在于tRNA和rRNA上(NAR 2006;EMBO Rep 2008;NAR 2009),后来发现在动植物的mRNA上也存在m5C修饰(NAR 2012;NBT 2013;Cell Rep 2013;Genome Biol 2017;Plant Cell 2017),值得一提的是2017年发表在Genome BiolPlant Cell 杂志上的论文都是从全基因组水平分别对小鼠和拟南芥RNA上的m5C进行了分析(下图)。然而围绕RNA上m5C修饰的功能并不十分清楚。

甲基化引物设计
甲基化引物设计
苯环如何亚甲基化
苯环如何亚甲基化

在获得精细的RNA m5C单碱基分辨率修饰图谱后,研究团队发现NSUN2蛋白是主要的mRNA m5C甲基转移酶,其活性依赖于C271和C321位点,且NSUN2功能缺失导致mRNA的出核受到抑制。通过进一步的研究发现,出核调控蛋白ALYREF通过第171位赖氨酸特异性结合m5C修饰位点,从而促进mRNA出核。至此,该研究团队发现了mRNA m5C主要甲基转移酶NSUN2(Writer)及其第一个结合蛋白ALYREF(Reader),并揭示了m5C调控mRNA出核的重要功能。

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