华人科学家何川《Genome Res》参与发布表观遗传学成果

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2017年1月10日 来源:生物通

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  种群内和近缘种之间的表型差异,通常是由基因表达的变化和进化而驱动的。然而,大多数分析都集中在基因组变异对顺式调节元件(如控制转录活性的启动子和增强子)的影响,而对于转录后过程对转录本进化的影响,我们却知之甚少。近期,来自美国芝加哥大学、霍华德休斯医学研究所等处的研究人员,在国际基因组学权威期刊《Genome Research》发表的一项研究,对这个问题进行了探讨。

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生物通报道:种群内和近缘种之间的表型差异,通常是由基因表达的变化和进化而驱动的。然而,大多数分析都集中在基因组变异对顺式调节元件(如控制转录活性的启动子和增强子)的影响,而对于转录后过程对转录本进化的影响,我们却知之甚少。近期,来自美国芝加哥大学、霍华德休斯医学研究所等处的研究人员,在国际基因组学权威期刊《Genome Research》发表的一项研究,对这个问题进行了探讨。

本文通讯作者是芝加哥大学基因组学和系统生物学研究所的Kevin White教授,知名华人学者何川教授也是本文共同作者之一。何川教授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和m6A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了大量论文。曾荣获美国癌症研究青年科学家奖,凯克基金会医学研究杰出青年学者奖等多个奖项,并当选为顶级生命医学研究院HHMI研究员。延伸阅读:何川教授新发Nature综述:mRNA修饰介导的基因调控何川教授最新表观遗传学研究成果何川教授Cell子刊发布DNA甲基化分析新技术

由调控变化所调节的基因表达差异,被认为是近缘种之间表型差异的一个主要贡献者。大多数破译基因表达进化基础的研究,都集中在识别顺式作用的基因组调控元件和反式作用调控元件——它们驱动着物种和种群之间的差异。在进化过程中,基因调控是否也在转录后水平上分化,它们可能会对基因表达产生什么样的影响,在很大程度上还是未知的。

作为最普遍的转录后mRNA修饰,N6-甲基腺嘌呤(m6A)RNA转录修饰的生物化学和分子遗传学已经被得以广泛研究,因为它在真核生物中是无处不在的,以及它的可逆性、对mRNA寿命和翻译效率的影响,及其在生物学通路关键调节因子和人类疾病中的调控作用。先前的研究还调查了m6A甲基化在人类和小鼠之间以及在拟南芥中的保守性。然而,几乎没有人知道这个重要的转录后修饰的进化或种群动态学。

在这项研究中,研究人员分析了来自人类、黑猩猩和恒河猴的淋巴母细胞系(LCLs)中的m6A mRNA修饰,并且他们确定了物种之间的m6A进化模式。研究人员发现,m6A进化是与共有RNA序列基序(已知与调节m6A动态的酶复合物相关)共同发生的,m6A修饰基因的表达进化,是与m6A进化共同发生的。

生物通:王英)

生物通推荐原文摘要:
Evolution of transcript modification by N6-methyladenosine in primates
Abstract:Phenotypic differences within populations and between closely related species are often driven by variation and evolution of gene expression (King and Wilson 1975; Romero et al. 2012; Villar et al. 2014). However, most analyses have focused on the effects of genomic variation at cis-regulatory elements such as promoters and enhancers that control transcriptional activity, and little is understood about the influence of post-transcriptional processes on transcript evolution. Post-transcriptional modification of RNA by N6-methyladenosine (m6A) has been shown to be widespread throughout the transcriptome (Desrosiers et al. 1974; Dominissini et al. 2012; Meyer et al. 2012), and this reversible mark (Jia et al. 2011; Zheng et al. 2013) can affect transcript stability and translation dynamics (Wang et al. 2014; Wang et al. 2015). Here we analyze m6A mRNA modifications in lymphoblastoid cell lines (LCLs) from human, chimpanzee and rhesus, and we identify patterns of m6A evolution among species. We find that m6A evolution occurs in parallel with evolution of consensus RNA sequence motifs known to be associated with the enzymatic complexes that regulate m6A dynamics, and expression evolution of m6A-modified genes occurs in parallel with m6A evolution.

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