基因组所等发现RNA甲基化调控基因出核新机造
GA黄金甲精准基因组医学沉点尝试室及遗传与发育协同创新中心杨运桂钻研组和郑州大学第一从属医院生殖与遗传专科医院孙莹璞钻研组、GA黄金甲生态环境钻研中心汪海林钻研组合作钻研,揭示了m5C(5-甲基胞嘧啶)建饰在mRNA的散布图谱法规及其对换控mRNA出核作用新机造。该钻研成就以“5-methylcytosine promotes mRNA export--NSUN2 as the methyltransferase and ALYREF as an m5C reader”为题,于2017年4月18日在Cell Research 杂志颁发。
钻研团队首先成立改进的RNA m5C单碱基分辨率高通量测序与生物信息分析技术,揭示了mRNA m5C的散布法规,并绘造了精密的m5C建饰图谱,发现m5C在mRNA的翻译肇始位点下游有显著富集,并且重要散布于CG富集区域。通过度析对比人和幼鼠分歧组织,发现m5C在mRNA上的散布特点在哺乳动物中极度守旧,而在分歧组织中建饰的基因拥有特异性。钻研团队同时发现,在幼鼠睾丸发育过程中,动态的m5C建饰基因显著富集于精子发育有关职能,提醒m5C建饰参加生殖发育调控。
在获得精密的RNA m5C单碱基分辨率建饰图谱后,钻研团队发现NSUN2蛋白是重要的mRNA m5C甲基转移酶,其活性依赖于C271和C321位点,且NSUN2职能缺失导致mRNA的出核受到抑造。通过进一步的钻研发现,出核调控蛋白ALYREF通过第171位赖氨酸特异性结合m5C建饰位点,从而推进mRNA出核。至此,钻研团队发现了mRNA m5C重要甲基转移酶NSUN2(Writer)及其第一个结合蛋白ALYREF(Reader),并揭示了m5C调控mRNA出核的沉要职能。
RNA甲基化是表观转录组调控的一种沉要大局,对RNA转录后调控以及恶性肿瘤等有关疾病的诊断和医治有沉要意思。杨运桂钻研团队一向致力于该领域的钻研,参加发现了RNA甲基化建饰m6A有关酶(Jia et al. Nature Chemical Biology 2011; Zheng et al. Molecular Cell 2013; Ping et al. Cell Research 2014)及其甲基化位点选择性机造(Chen et al. Cell Stem Cell 2015)和m6A建饰表显子被保留景象(Zhao et al. Cell Research 2014),m6A结合蛋白YTHDC1(Xiao et al. Molecular Cell 2016)和YTHDF3 (Li et al. Cell Research 2017) 别离调控mRNA剪接和翻译机造,阐了然mRNA m5C建饰法规、甲基转移酶和结合蛋白及其调控mRNA出核机造。本次颁发的钻研成就将为进一步钻研RNA甲基化调控的生物职能和RNA表观遗传提供凭据,为钻研与正常生理或异常病理性命活动关联分子机理提供新的表观调控钻研方向。??
该项钻研得到科技部、国度天然科学基金和科学院先导等项主张支持。
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