文章導讀
2019年m6A修飾曾創下單月發表100+篇10分影響因子文章佳話。2020年1月17日何川教授團隊最新Science揭示了m6A新功能---調控染色質狀態和轉錄預示m6A等RNA修飾將仍然是目前最為熱門的科研方向。
m6A甲基化與mRNA關聯分析
案例一：非洲爪蟾睪丸組織中m6A甲基化圖譜
發表期刊：Chemosphere
影響因子：5.108
發表日期：20191210
實驗方法：m6A MeRIP-seq， mRNA-seq
實驗樣本：非洲爪蟾睪丸組織
本文作者與她的研究團隊利用m6A MeRIP-seq和mRNA測序（云序提供此服務）技術，檢測非洲爪蟾睪丸組織中的mRNA m6A修飾和基因表達水平。結果表明，非洲爪蟾體內m6A修飾主要富集在基因終止密碼子和起始密碼子區域，并且通過藥物處理的非洲爪蟾睪丸組織中存在1380差異m6A甲基化位點，這些與m6A相關的基因主要富集在NOD類受體、甘油磷脂代謝和脂肪酸生物合成等信號通路中，可能與睪丸發育異常有關。轉錄組與m6A聯合分析表明，基因的m6A修飾與基因的表達呈一定的正相關，揭示了m6A在兩棲基因表達中具有調控作用。該研究不僅報道了兩棲動物中m6A轉錄組圖譜，還為研究m6A調控兩棲動物睪丸發育提供了重要依據。
圖1 非洲爪蟾睪丸組織中mRNA m6A修飾特征
案例二：骨肉瘤干細胞m6A甲基化圖譜
發表期刊：Epigenomics
影響因子：4.404
發表日期：20191025
實驗方法：m6A MeRIP-seq，mRNA-seq
實驗樣本：骨肉瘤干細胞
本文作者分別利用m6A MeRIP-seq和mRNA測序（云序提供此服務）技術檢測骨肉瘤干細胞（OSCs，osteosarcoma stem cells）中轉錄組m6A修飾情況和基因表達差異情況。實驗結果表明三種與m6A相關的酶METTL3、METTLE14、ALKBH5在OSCs中發生改變，而且檢測到2372 m6A高甲基化和3229個m6A低甲基化位點，通過差異甲基化基因與差異表達基因的聯合分析篩選出的候選基因明顯與骨肉瘤患者的預后不良相關。本文研究首次探討了化療的OSCs的轉錄組m6A甲基化圖譜，m6A甲基化可能是改善骨肉瘤（OS）治療的突破口，為進一步尋找新的OS治療靶點提供了基礎性的貢獻。
圖2 骨肉瘤干細胞轉錄組與m6A甲基化聯合分析
例三：m6A修飾調節透明腎細胞癌的基因表達
發表期刊：Epigenomics
影響因子：4.404
發表日期：20191220
實驗方法：m6A MeRIP-seq，mRNA-seq
實驗樣本：腎透明細胞癌組織（ccRCC）
作者團隊利用m6A MeRIP-seq技術檢測腎透明細胞癌組織（ccRCC）樣本和癌旁正常組織中轉錄組m6A甲基化位點，顯示了這兩組間m6A修飾模式的高度多樣性。差異甲基化分析發現ccRCC中存在569個差異m6A甲基化位點，而且ccRCC中m6A RNA異常修飾被證實可以調節基因表達和癌相關通路。作者進一步利用mRNA-seq（云序提供此服務）技術與m6A修飾聯合分析顯示，m6A修飾能夠改變mRNA表達水平。本文研究首次提出腎透明細胞癌的m6A轉錄組圖譜，有助于進一步研究m6A介導基因表達的調控機制和m6A修飾在ccRCC發病機制中的潛在作用。
圖3 腎透明細胞癌組織轉錄組與m6A甲基化聯合分析
m6A甲基化與LncRNA關聯分析
案例四：高脂肪小鼠肝臟LncRNA m6A甲基化圖譜
發表期刊：Epigenomics
影響因子：4.404
發表日期：20190710
實驗樣本：小鼠肝臟組織
作者利用m6A MeRIP-seq和LncRNA-seq技術分別對正常（CK）和高脂肪喂養的小鼠（HFD）肝臟組織進行m6A甲基化和基因表達水平的檢測。實驗結果表明， CK組甲基化富集度最高的是終止密碼子區，而HFD組甲基化富集程度最高的是5’UTR區，差異甲基化分析發現mRNA上有554個差異甲基化m6A位點（DMMS)，LncRNA上有334個DMMS，這些差異甲基化位點的相關基因主要富集在脂肪酸代謝、細胞脂代謝、脂肪酸反應和TG等脂質代謝相關信號通路中。作者進一步探討差異m6A甲基化修飾基因的潛在結合蛋白（RBP）,共發現25種RNA結合蛋白，RBP結合區motif和RBP基因GO富集分析顯示差異甲基化基因的RBPs在基因表達中起著關鍵作用，m6A甲基化可能通過占據RBP的結合位點，影響mRNA的基因表達，從而調控脂質代謝。本研究提示m6A甲基化與肝臟脂質代謝的調控密切相關，為今后改善脂肪肝代謝的研究提供了基礎。
圖4 小鼠肝臟組織轉錄組與m6A甲基化聯合分析
m6A甲基化與circRNA關聯分析
案例五：HPH模型中circRNA的m6A修飾
發表期刊: BMC Genomics
影響因子：3.501
發表日期：20200113
實驗方法：m6A MeRIP-seq、circRNA-seq、MeRIP-PCR、整體m6A修飾水平
實驗樣本：大鼠肺組織
為了探究HPH中circRNA的m6A修飾，作者構建缺氧誘導的肺動脈高壓（HPH）大鼠模型，利用m6A MeRIP-seq（云序提供此服務）技術鑒定大鼠肺組織中circRNA的m6A修飾。發現與正常組相比，HPH組中有166個circRNA的m6A水平明顯上調，191個circRNA的m6A水平明顯下調，HPH組總體circRNAs的m6A水平也是低于正常組的，并且兩組中m6A-circRNAs均主要來源于編碼基因的單個外顯子。差異m6A甲基化與環狀RNA測序（云序提供此服務）聯合分析表明，HPH組中低氧條件下m6A修飾的環狀RNA豐度明顯降低，m6A還影響circRNA-miRNA-mRNA的共表達，而MeRIP-qPCR也證實cricXpo6和circTmtc3 的m6A修飾在HPH組中明顯降低。本研究首次鑒定了HPH中circRNA m6A甲基化圖譜，HPH模式中下調的m6A-circXpo6和m6A-circTmtc3，也為m6A-circRNA作為潛在的診斷標志物和治療靶標提供了一定的科研依據。
圖5 大鼠肺組織HPH模型中轉錄組與m6A甲基化聯合分析
總結
綜上所述，作者都是巧妙利用m6A MeRIP-seq和RNA-seq聯合分析技術手段，探究了疾病組織或者細胞中的m6A修飾分布情況，以及m6A對轉錄組表達調控的影響。這種優質的策略簡單快捷高效探討m6A RNA甲基化修飾，基本3-6個月一篇甲基化表達譜的3-5分文章就成型，且多組學聯合分析，文章內容豐富，是目前甲基化譜學研究的一大利器。過去的2019年云序生物陪伴各位老師在多個熱點科研領域交出滿意的答卷，特別是RNA甲基化修飾方向。陪伴是最長情的告白，2020年云序生物將繼續助跑科研工作者在RNA修飾、eccDNA、表觀遺傳等研究熱點提供優質服務。相信云序秘籍在手，2020高質文章您有！