不同海拔高度下绵羊心脏中全局RNA修饰的检测及m6A修饰的分析

《BMC Veterinary Research》：Detection of global RNA modifications and analysis of m6A modifications in sheep hearts at different altitudes

　　

摘要

背景

关于反刍动物对高海拔缺氧环境适应性的研究逐渐扩展到表观遗传调控领域。在各种RNA修饰中，N⁶-甲基腺苷（m⁶A）在心脏的缺氧适应性中起着重要作用。然而，针对不同海拔群体绵羊的RNA修饰特征及m⁶A调控网络的系统研究仍然有限。因此，本研究旨在探讨不同海拔群体绵羊的心脏RNA修饰模式以及关键m⁶A调控因子的表达情况。

结果

本研究分析了低海拔胡羊、中海拔藏羊以及高海拔藏羊左心室心肌组织中的RNA修饰情况及与m⁶A相关的调控因子。在55种目标RNA修饰中，共检测到25种修饰核苷存在于绵羊心脏RNA中。2’-O-甲基腺苷（Am）和m⁶A的水平在低海拔胡羊中显著高于中海拔藏羊。在蛋白质水平上，Wilms肿瘤1相关蛋白（WTAP）、脂肪质量与肥胖相关蛋白（FTO）、YTH结构域家族蛋白2（YTHDF2）和YTH结构域家族蛋白3（YTHDF3）在中海拔藏羊中显著上调。而YTH结构域家族蛋白1（YTHDF1）、YTH结构域含蛋白1（YTHDC1）和YTH结构域含蛋白2（YTHDC2）在低海拔胡羊和中海拔藏羊中的表达水平高于高海拔藏羊，此外，甲基转移酶样3（METTL3）、甲基转移酶样14（METTL14）和AlkB同源物5（ALKBH5）则没有显著差异。在转录水平上，WTAP、METTL3、FTO以及所有研究的读取基因在中海拔藏羊中均显著上调。由于海拔和品种背景存在混杂因素，涉及低海拔胡羊的比较结果需谨慎解读。

结论

本研究描述了不同海拔背景绵羊心脏RNA修饰及m⁶A调控因子表达的情况。所观察到的差异可能是由海拔相关环境与品种特异性遗传背景共同作用所致，而非单纯由海拔因素决定。这些发现表明，m⁶A相关通路可能与心脏对缺氧环境的适应性有关，可为未来的功能验证提供潜在靶点。