◆RNA甲基化的高分辨率分析

转自：冷泉港实验室

Nature Methods：RNA甲基化的高分辨率分析

在分子生物学的中心法则中，遗传信息从DNA、RNA流向蛋白。基因组DNA和组蛋白上都存在可逆的表观遗传学修饰，这些修饰可调控基因的表达，并由此决定细胞的状态，影响细胞的分化和发育。近年来人们发现， mRNA和其他RNA上也存在类似的调控机制。
RNA在生物学系统中有着举足轻重的作用，兼具信息分子和调控分子双重功能，不仅将DNA的遗传信息传递给蛋白，也调节着许多生物学过程。RNA的转录后修饰为其多样化的功能奠定了基础。据估计RNA上有一百多种化学修饰，但绝大多数修饰的功能还鲜为人知。
近几年来，科学家们发现了一种可逆性的RNA甲基化——N6-methyladenosine（m6A）。m6A是真核生物mRNA上最常见的一种转录后修饰，介导了超过80%的RNA甲基化。m6A修饰非常普遍，出现频率大约是3-5个残基/mRNA。现在研究者们正在逐渐揭开mRNA甲基化的神秘面纱。
目前的m6A分析方法主要是把methyl-RNA免疫沉淀和测序结合起来，称为MeRIP-Seq或者m6A-Seq。但这种方法只能将m6A残基定位在100–200 nt的转录本区域中，无法在全转录组水平上鉴定m6A的精确位置。
美国康奈尔大学的研究团队开发了一个可以获得单核苷酸分辨率m6A图谱的新技术，miCLIP（m6A individual-nucleotide-resolution cross-linking and immunoprecipitation）。这项研究发表在六月二十九日的Nature Methods杂志上，文章的通讯作者是康奈尔大学的Samie R Jaffrey。
研究人员认为，含有m6A的RNA与相应抗体结合以后，反转录得到的cDNA会出现突变或者截断，这样就可以指示m6A的存在。他们用紫外光诱导m6A抗体与RNA交联，然后通过逆转录获得了代表m6A的特征性突变。
研究显示，上述操作也会在m6Am（N6,2′-O-dimethyladenosine）位点诱导特征性突变，m6Am修饰存在于某些mRNA的第一个核苷酸上。
研究人员基于miCLIP技术，在人类和小鼠中获得了m6A和m6Am的单核苷酸分辨率图谱。他们还发现，核仁小RNA（snoRNA）也是一类含有m6A的非编码RNA（ncRNA）。