一文了解RNA甲基化機制

　　1. 什么是RNA甲基化修飾？

　　我們知道DNA的甲基化修飾是發生在胞嘧啶（C）上的，而最常見的RNA的甲基化修飾是m6A（N6-methyladenosine，6-甲基腺嘌呤）和尿苷化修飾（uridylation，U-tail）。

　　m6A修飾在70年代就發現了，是可以發生在mRNA、lncRNA等RNA的腺嘌呤（A）上的甲基化修飾，在哺乳動物中，發生 m6A修飾的腺嘌呤A比例為0.1–0.4%，算起來每條mRNA只有3-5個m6A甲基化位點。而U-tail是發生在

　　RNA的尿嘧啶修飾，通常與RNA的降解過程有關。

　　哺乳動物和酵母中的m6A位于mRNA終止密碼子附近和3’非翻譯區。RNA修飾能夠在轉錄后水平上調控RNA的穩定性、定位、運輸、剪切和翻譯，比如mRNA的翻譯和選擇性剪接，microRNA的成熟等。

　　DNA和組蛋白的表觀遺傳學修飾主要在轉錄水平上起作用。而可逆的RNA甲基化主要在轉錄后水平上調控基因表達。

　　2.RNA甲基化修飾的參與者有哪些？

　　在RNA甲基化修飾過程中，有三類分子參與其中:Writers, Erasers和Readers：

　　Writers：將甲基化修飾“寫入”RNA，即介導RNA的甲基化修飾過程。最常見的分子是METTL3和METTL14，兩者可在體外和體內催化mRNA（和其他細胞核RNA）的m6A甲基化。WTAP是這種甲基轉移酶復合體中的另一個關鍵組分。

　　Erasers：將RNA甲基化修飾信號“擦除”，即介導RNA的去甲基化修飾過程。FTO和ALKBH5可以去除mRNA（和其他細胞核RNA）上的m6A甲基化。

　　Readers：“讀取”RNA甲基化修飾的信息，并參與下游RNA的翻譯、降解等過程。比如具有YTHDF結構域的蛋白能夠識別并結合mRNA中的m6A，而這種結合會減少mRNA的半衰期促使其降解。

　　3. 檢測RNA甲基化修飾的實驗方法有哪些？

　　MeRIP–Seq（m6A RNA immunoprecipitation，或m6A-Seq）：首先通過m6A特異性的抗體進行免疫沉淀富集，然后通過高通量測序的方法進行分析，以檢測發生m6A修飾的RNA轉錄本。該方法可將m6A殘基定位在100–200 nt的轉錄本區域中，無法在全轉錄組水平上鑒定m6A的精確位置。

　　miCLIP（m6Aindividual-nucleotide-resolution Cross-Linking and ImmunoPrecipitation）：含有m6A的RNA與相應抗體結合以后，通過紫外進行交聯，反轉錄得到的cDNA會出現突變或者截斷，這樣就可以指示m6A的存在。該方法的分辨率為單核苷酸水平。

　　SCARLET（Site-specific Cleavage And Radioactive-Labeling followed by

　　ligation-assisted Extraction and Thin-layer chromatography）

　　通過結合位點特異性的RNA酶H、放射標記和TLC（薄層層析）的方法，對RNA甲基化修飾進行檢測，該方法是從單基因通量下檢測RNA的甲基化修飾。

　　4. 關于RNA甲基化的研究，發表的文章狀況是怎樣的？

　　由于RNA甲基化是早發現、剛重視的RNA甲基化修飾，所以相關的研究是非常新的，所以近幾年有很多的高分文章：

　　Comprehensive analysis of mRNA methylation reveals enrichment in 3' UTRs and near stop codons.Cell. 2012 Jun 22；149(7):1635-46.

　　Topology of the human and mouse m6A RNA methylomes revealed by m6A-seq.Nature. 2012 Apr 29；485(7397):201-6.

　　N6-methyladenosine marks primary microRNAs for processing.Nature. 2015 Mar 26；519(7544):482-5.

　　Emerging roles of RNA modification: m(6)A and U-tail.Cell. 2014 Aug 28；158(5):980-7.

　　Gene expression regulation mediated through reversible m?A RNA methylation.Nat Rev Genet. 2014 May；15(5):293-306.

　　Coordination of m(6)A mRNA Methylation and Gene Tranion by ZFP217 Regulates Pluripotency and Reprogramming.Cell Stem Cell. 2015 Dec 3；17(6):689-704.

　　m(6)A RNA methylation is regulated by microRNAs and promotes reprogramming to pluripotency.Cell Stem Cell. 2015 Mar 5；16(3):289-301.

　　Nuclear m(6)A Reader YTHDC1 Regulates mRNA Splicing.Mol Cell. 2016 Feb 18；61(4):507-19.