2021年8月6日，北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、北大-清華生命科學(xué)聯(lián)合中心伊成器課題組在Nature Communications雜志發(fā)表了題為“m⁶Am-seq reveals the dynamic m⁶Am methylation in the human transcriptome”的文章，開發(fā)了mRNA上m⁶Am修飾檢測的新技術(shù)，繪制了全轉(zhuǎn)錄組N6,2′-O-二甲基腺苷（m⁶Am）的修飾圖譜。

動(dòng)態(tài)可逆的RNA修飾在基因表達(dá)調(diào)控中扮演了至關(guān)重要的角色。N6-甲基腺苷（m⁶A）是真核生物mRNA上最豐富的內(nèi)部修飾，已經(jīng)被證明參與調(diào)控RNA的代謝、翻譯、選擇性剪接和穩(wěn)定性等多種生物學(xué)過程。除了m⁶A，mRNA上還存在另一種動(dòng)態(tài)可逆的化學(xué)修飾m⁶Am，該修飾位于轉(zhuǎn)錄起始位置，與帽子結(jié)構(gòu)相鄰。近年來，哺乳動(dòng)物細(xì)胞系和組織的m⁶Am修飾圖譜已有研究，但現(xiàn)有的測序技術(shù)面臨著靈敏度低、特異性差、依賴甲基轉(zhuǎn)移酶敲除的細(xì)胞系等問題，阻礙了m⁶Am功能研究的發(fā)展。因此，開發(fā)一種直接、特異、靈敏的方法檢測m⁶Am修飾至關(guān)重要。

本研究基于優(yōu)化的去甲基化反應(yīng)體系和RNA免疫沉淀技術(shù)，開發(fā)了m⁶Am的特異檢測技術(shù)——m⁶Am-seq，獲得了全轉(zhuǎn)錄組m⁶Am和5’UTR m⁶A的分布，繪制了單堿基分辨率的m⁶Am修飾圖譜。相比于其他測序技術(shù)，m⁶Am-seq有更高的信噪比和準(zhǔn)確度。利用m⁶Am-seq，檢測到在細(xì)胞熱激和低氧條件下，m⁶Am和5’UTR m⁶A的修飾水平均發(fā)生了動(dòng)態(tài)變化，參與細(xì)胞應(yīng)激調(diào)控過程的關(guān)鍵基因上也發(fā)生了修飾水平的變化。

圖1: m⁶Am-seq鑒定m⁶Am和5’UTR m⁶A修飾

(A) m⁶Am-seq流程圖; (B) m⁶Am的基序分析; (C) 5’UTR m⁶A的基序分析; (D) 三種測序技術(shù)鑒定到的m⁶Am修飾在轉(zhuǎn)錄組上的分布; (E) 單堿基檢測m⁶Am位點(diǎn)

綜上所述，該研究開發(fā)了全轉(zhuǎn)錄組m⁶Am修飾的測序技術(shù)m⁶Am-seq，獲得了可信的m⁶Am和5’UTR m⁶A修飾位點(diǎn)，為這兩個(gè)轉(zhuǎn)錄后修飾的功能研究提供了強(qiáng)有力的工具。

北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、北大-清華生命科學(xué)聯(lián)合中心伊成器教授為本文的通訊作者。生命科學(xué)學(xué)院博士生孫含笑、生命科學(xué)聯(lián)合中心博士生李楷為本文共同第一作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、北大-清華生命科學(xué)聯(lián)合中心的資助。

來源：北京大學(xué)