首次展现RNA的m6A修饰调控染色质状态和转录活性的重要机制

1月17日，同济大学生命科学与技能学院、隶属东方医院高亚威传授连系美国芝加哥大学传授何川、中科院北京基因组研究所研究员韩大力大举相助完成的研究成就——《染色体相关RNA上的m6A 修饰参加染色质状态与转录活性的调控》在线颁发于国际顶尖学术期刊《科学》。该研究首次展现了RNA的m6A修饰调控染色质状态和转录活性的重要机制，刷新了对m6A成果的认识。

对付生命体来说，细胞是最小的成果单元，而在细胞中，DNA是遗传物质，它与自身缠绕的组卵白配合形成染色质。DNA可以转录生成RNA，RNA随后被运输到细胞核外后，通过翻译浸染可以形成差异的卵白质。细胞就像是一个大的出产工场，DNA和染色质就是工场内里的焦点出产线，差异出产线是差异的基因，可以出产出差异的模具。这些模具被运输出出产线地址的厂房后，通过翻译进程出产出差异的产物。可是同一个另外差异细胞发生的卵白从种类到数量都有很大的差异，这就来历于染色质上表观修饰（包罗DNA自己和DNA上团结组卵白）以及RNA的表观修饰造成的影响，相当于别离对应出产线的节制和模具翻译成产物进程的节制。个中N6甲基腺嘌呤（m6A）是真核生物mRNA上常见的修饰范例，连年来，m6A被证明在胚胎发育、配子产生、免疫系统、以及各类肿瘤产生等进程中发挥了重要浸染。可是，这两个表观调控系统之间是否存在直接的彼此影响，一直尚无确切的结论。

为解答这一问题，研究人员首先操作m6A“书写”卵白METTL3缺陷的小鼠胚胎干细胞，疏散了处于胞质、核质和染色质上三个空间内的RNA。功效发明，这个卵白显著影响了染色质上的RNA，尤其是位于基因调控区域以及反复序列区域转录出的RNA（后文简称为carRNA）上得到m6A修饰。有趣的是，研究者发明这些carRNA上的m6A修饰可以进一步被修饰识别卵白YTHDC1识别。而这个YTHDC1卵白就如同出产线上的质检员，一旦发明出产线上的carRNA被METTL3加上了m6A修饰，就会把这条RNA拿去降解掉。

更有意思的是，研究人员发明，这种依赖于m6A的carRNA降解机制对付细胞来说很是重要。在METTL3或YTHDC1敲除后的细胞系中，carRNA呈现累积后会直接影响相关区域，以及下游基因的转录活性，从而引起基因组程度的转录活性增加、染色质开放水平增加。这就意味着这种出产线上的质检和排除机制，可以有效节制出产线上的出产速度，低落因为开拓水平增加引起的各类不不变损伤。

专家暗示，这项研究不只实现了对付染色质相关RNA的m6A修饰调控机制的探讨，更首次展现了RNA的m6A修饰调控染色质状态和转录活性的重要机制。这对付研究和领略生物体巨大的表观调控网络，提供了新的思路与研究视角，具有很强的理论先导性和示范性。这一发明也为发育和疾病的调控和靶点开拓提供了重要的理论依据。

芝加哥大学何川传授团队的刘君博士和豆晓阳博士以及中国科学院北京基因组研究所博士生陈传远为该论文的配合第一作者，何川传授、韩大力大举研究员与高亚威传授为论文的配合通讯作者。同济大学生命科学与技能学院博士生陈川通过同济大学扶助的交错学科短期国际交换项目，参加了本项目标多项事情。

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