2021年8月6日，北京大學生命科學學院、北大-清華生命科學聯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，繪制了全轉錄組N6,2′-O-二甲基腺苷（m⁶Am）的修飾圖譜。

動態(tài)可逆的RNA修飾在基因表達調控中扮演了至關重要的角色。N6-甲基腺苷（m⁶A）是真核生物mRNA上最豐富的內部修飾，已經被證明參與調控RNA的代謝、翻譯、選擇性剪接和穩(wěn)定性等多種生物學過程。除了m⁶A，mRNA上還存在另一種動態(tài)可逆的化學修飾m⁶Am，該修飾位于轉錄起始位置，與帽子結構相鄰。近年來，哺乳動物細胞系和組織的m⁶Am修飾圖譜已有研究，但現有的測序技術面臨著靈敏度低、特異性差、依賴甲基轉移酶敲除的細胞系等問題，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修飾至關重要。

本研究基于優(yōu)化的去甲基化反應體系和RNA免疫沉淀技術，開發(fā)了m⁶Am的特異檢測技術——m⁶Am-seq，獲得了全轉錄組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，m⁶Am-seq有更高的信噪比和準確度。利用m⁶Am-seq，檢測到在細胞熱激和低氧條件下，m⁶Am和5’UTR m⁶A的修飾水平均發(fā)生了動態(tài)變化，參與細胞應激調控過程的關鍵基因上也發(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) 三種測序技術鑒定到的m⁶Am修飾在轉錄組上的分布; (E) 單堿基檢測m⁶Am位點

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

北京大學生命科學學院、北大-清華生命科學聯合中心伊成器教授為本文的通訊作者。生命科學學院博士生孫含笑、生命科學聯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基金、科技部重點研發(fā)計劃、北大-清華生命科學聯合中心的資助。

來源：北京大學