Nature发表表观遗传学重要发现 决定性别的RNA甲基化

【字体: 时间:2016年12月02日 来源:生物通

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  N6-methyladenosine(m6A)是真核生物mRNA和长非编码RNA上最普遍的一种RNA修饰。伯明翰大学的科学家们在Nature杂志上发表文章,揭示了m6A在Sxl(Sex-lethal)基因调控中起到的关键作用。Sxl是一个涉及性别决定的开关基因,果蝇的性别取决于Sxl蛋白是否合成。

  

生物通报道:N6-methyladenosine(m6A)是真核生物mRNA和长非编码RNA上最普遍的一种RNA修饰,介导了超过80%的RNA碱基甲基化。人们已经陆续鉴定了m6A所需的“读”、“写”和“擦除”蛋白,但对其生物学功能还知之甚少。

伯明翰大学的科学家们在Nature杂志上发表文章,揭示了m6A在Sxl(Sex-lethal)基因调控中起到的关键作用。Sxl是一个涉及性别决定的开关基因,果蝇的性别取决于Sxl蛋白是否合成。

雄性果蝇和雌性果蝇的Sxl都会转录成mRNA,但只有雌性果蝇的mRNA能通过可变剪切生成功能性蛋白。可变剪切是一种广泛存在的基因表达机制。研究人员发现,m6A介导果蝇Sxl的可变剪切,最终决定果蝇发育成雄性还是雌性。“大自然有许多方式来决定性别,m6A介导的基因表达调节可能就是一个古老的机制,”这项研究的领导者,伯明翰大学的Dr Matthias Soller说。

除了决定果蝇性别,Sxl的m6A调控还是生殖干细胞开始分化所必需的。如果没有这种调控,生殖干细胞就会缺少Sxl表达,进而引起卵巢癌。研究人员指出,m6A修饰的可逆性给基因表达调控添加了新的层面,即表观转录组。

近年来科学家们逐渐发现m6A修饰与人类疾病关系密切,但对m6A起到的具体作用还知之甚少。约翰霍普金斯大学和中山大学的研究人员发现,低氧条件通过m6A去甲基化诱导乳腺癌干细胞表型。这项研究发表在三月二十一日的美国国家科学院院刊PNAS杂志上,通讯作者是约翰霍普金斯大学医学院的著名学者Gregg Semenza教授。中山大学第一附属医院的Chuanzhao Zhang是这篇文章的第一作者。(更多信息请参见:中大学子与学术牛人解析RNA修饰与癌症干细胞

之前有研究显示,具有YTH结构域的蛋白家族能够识别m6A,蛋白YTHDC1就是其中的一员。中科院北京基因组研究所的研究团队在Molecular Cell杂志上发表文章,阐明了m6A及其结合蛋白YTHDC1在pre-mRNA剪切中的调控作用。这篇文章的通讯作者是中科院北京基因组研究所的杨运桂研究员。这项研究为人们提供了直接的证据,证明m6A读取器YTHDC1通过招募剪切因子调控mRNA剪切。(更多信息请参见:北京基因组所发表RNA甲基化新发现

西北农林科技大学、中科院上海植物逆境生物学研究中心和美国普渡大学研究团队,通过全转录组高通量深度m6A测序,揭示了拟南芥不同器官之间差异性的m6A甲基化模式。这项研究发表在Genome Biology杂志上,文章的通讯作者是Zhaobo Lang和Yizhen Wan。(更多信息请参见:中国学者发表RNA甲基化重要成果

生物通编辑:叶予

生物通推荐原文:m6A potentiates Sxl alternative pre-mRNA splicing for robust Drosophila sex determination. Nature

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