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综述:2′-O-甲基化在表观转录组调控中的作用:基因表达、生理功能及应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月01日 来源:WIREs RNA 4.8
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(编辑推荐)本综述系统梳理了2′-O-核糖甲基化(2′-O-Me)的发现历程与功能机制,涵盖其催化酶(甲基转移酶)、转录组定位技术及在rRNA/tRNA/mRNA中的调控作用。重点解析了2′-O-Me失调与癌症、神经疾病等人类疾病的关联,为表观转录组学(epitranscriptomics)研究提供重要参考。
ABSTRACT
自20世纪50年代发现假尿苷以来,表观转录组学(epitranscriptomics)领域迅速发展,目前MODOMICS数据库已收录超过330种RNA修饰。其中,2′-O-核糖甲基化(2′-O-Me)作为一种典型修饰,其特征是在核糖2′-羟基位置添加甲基基团,且不依赖于核苷酸碱基类型。
催化机制与分子功能
2′-O-Me最初于20世纪70年代在rRNA、tRNA和mRNA中被发现,相关甲基转移酶则从80年代起陆续鉴定。该修饰通过改变RNA空间构象和稳定性,调控核糖体翻译效率(rRNA)、密码子识别(tRNA)及mRNA剪接与降解过程。例如,FBL甲基转移酶介导的18S rRNA 2′-O-Me缺失会导致核糖体组装障碍。
生理与病理意义
基因敲除模型显示,2′-O-Me缺失可引发胚胎发育异常和代谢紊乱。临床研究发现,肝癌组织中FTO介导的mRNA 2′-O-Me水平异常与肿瘤转移相关,而阿尔茨海默病患者大脑皮层tRNA修饰谱存在显著改变。这些证据表明2′-O-Me是维持细胞稳态的关键表观调控层。
技术进展与展望
新一代测序技术(如RiboMeth-seq)实现了全转录组2′-O-Me位点单碱基分辨率定位。未来研究需结合冷冻电镜等结构生物学手段,进一步阐明其动态修饰机制,并为靶向甲基化通路的药物开发提供新思路。
Conflicts of Interest
作者声明无利益冲突。
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