北大科研人员综述mRNA上非m6A修饰的调控与功能
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北京大学生命科学学院伊成器教授团队应邀在Nature Reviews Molecular Cell Biology期刊发表了题为“Regulation and functions of non-m6A mRNA modifications”的综述文章,对RNA生物学以及表观转录组学提供了更全面的认识。
迄今为止,已经鉴定出超过170种RNA修饰,这些修饰广泛分布在非编码RNA上。随着检测技术的发展,多种化学修饰在高等真核生物的mRNA上被检测到,催生了表观转录组学这一新型研究领域,改变了人们对转录后调控的理解,并推动了RNA生物学的发展。
论文截图
N6-甲基腺嘌呤(m6A)是真核生物mRNA上最丰富的化学修饰,也是目前研究最广泛的修饰。在过去的十年里,该修饰的调控蛋白(甲基转移酶、结合蛋白和去甲基化酶)相继被发现,多种全转录组测序技术相继被发展,这些进展促进了对m6A修饰生物学功能和调控机制的解析。
除了m6A外,mRNA还存在其他化学修饰,包括假尿嘧啶修饰(Ψ)、N1-甲基腺嘌呤(m1A)、5-甲基胞嘧啶(m5C)、N6,2"-O-二甲基腺嘌呤(m6Am)、次黄嘌呤(Inosine)、N4-乙酰胞嘧啶(ac4C)、2"-O-甲基核苷(Nm)和内部N7-甲基鸟嘌呤(m7G)等。与m6A修饰类似,测序方法的进步和调控效应蛋白的鉴定,推动了对m6A以外的修饰的生物合成、分布特征、分子功能和调控机制等方面的研究。同时,大量的研究也表明,mRNA上其他修饰在重要生理过程和和人类疾病中发挥了关键的调控作用。
多细胞真核生物mRNA修饰的化学结构
目前,大多数关于表观转录组修饰的综述都集中在m6A修饰方面,因此对mRNA上其他类型化学修饰的全面介绍显得尤为必要。该综述重点讨论了mRNA上m6A以外修饰的调控机制和生物学功能,详细介绍了这些修饰已知的效应蛋白、检测技术和分布特征,并总结了它们在mRNA代谢中的功能以及在生理和病理条件下的调控功能,同时还涵盖了对mRNA上m6A以外修饰的未来研究技术和潜在应用的展望。
伊成器为该论文的通讯作者,课题组博士生孙含笑、李楷以及生命科学学院博士后刘聪为本文的共同第一作者。