何川教授Nature发布表观遗传学重要发现

　　

生物通报道  几十年前研究人员就已经知道，对遗传信息流动至关重要的信使核糖核酸（mRNA）上存在着一种化学修饰。然而直到最近，芝加哥大学的研究人员才通过实验证实，这种修饰的一个主要功能是控制RNA的寿命和降解，这一过程对于健康细胞发育极为重要。相关研究成果发表在2014年1月2日纸质版的《自然》（Nature）杂志上。

他们所讨论的这种mRNA化学修饰被称之为N6-甲基腺嘌呤（N6-methyladenosine, m6A)。芝加哥大学的科学家们在研究中揭示了，mRNA上的m6A修饰如何影响mRNA的半衰期转而调控细胞蛋白质数量的机制。这一研究发现提供了关于健康功能和诸如肥胖、糖尿病和不孕不育等疾病的一些基础认识。

领导这一研究的是国际著名的华人化学生物学家、芝加哥大学何川（Chuan He）教授。其主要从事化学生物学、核酸化学和生物学、遗传学等方面的研究。近年来在甲基化修饰，尤其是5hmC修饰等方面获得了许多重要的发现。迄今已在Nature，Science等国际权威学术期刊发表论文70余篇。曾荣获美国癌症研究青年科学家奖，以及凯克基金会医学研究杰出青年学者奖等多个奖项，不久前其当选为顶级生命医学研究院HHMI研究员。

何川教授说：“m6A修饰影响了人类细胞中巨大数量的mRNA，然而直到现在我们还不清楚它的确切功能。”

在生成蛋白质的过程中人类细胞内的RNA不断地被消耗，这种不稳定性对于生物而言至关重要。“每当细胞开始分化并转变为不同的细胞类型之时，它都需要利用一组不同的mRNA来表达一组不同的蛋白质。它不可能总是最初的组合，”何川说。

清除掉旧的RNA，才能使得新的RNA添加进来生成不同的蛋白质。新的Nature研究证实，这一过程是通过插入或是除去甲基来进行调控。

何川说：“哪些蛋白，多少蛋白，在何种情况下得以表达？蛋白质表达调控就是生命现象的核心。如果你拥有正确的模式，那你就能获得健康的细胞。如果你得到的是错误的模式，你就会患病。”

众所周知，遗传因素可以控制蛋白质表达，而RNA甲基化和去甲基化则是独立于DNA序列的表观遗传学作用形式。论文的主要作者、芝加哥大学化学系研究生王晓（Xiao Wang，音译）说：“这是一个极其重要却有待探索的领域。它也是目前以极快地速度扩展的一个领域。”

研究人员很早以前就已经知道mRNA上存在有m6A甲基化，但对于为何会存在这种修饰却并不清楚。何川和同事们在2011年取得了一项重大的进展，他们发现了甲基化的逆转过程：去甲基化。这一研究发现涉及到一种所谓的“擦除器蛋白”（eraser protein），它能够移除RNA上的甲基，其发生缺陷会导致肥胖。“我们说，‘看，如果你的这一功能存在某种缺陷，你就会变得肥胖，因此这其中一定存在着一些有趣的事物。这种甲基化似乎就在生物学调控中发挥了重要的作用。”

（生物通：何嫱）

下接：Nature阐析神秘的RNA表观遗传修饰

生物通推荐原文摘要：
N6-methyladenosine-dependent regulation of messenger RNA stability
N6-methyladenosine (m6A) is the most prevalent internal (non-cap) modification present in the messenger RNA of all higher eukaryotes1, 2. Although essential to cell viability and development3, 4, 5, the exact role of m6A modification remains to be determined. The recent discovery of two m6A demethylases in mammalian cells highlighted the importance of m6A in basic biological functions and disease6, 7, 8. Here we show that m6A is selectively recognized by the human YTH domain family 2 (YTHDF2) ‘reader’ protein to regulate mRNA degradation……