基因组所RNA甲基化表观遗传新机造钻研获重要进展
11月21日,亚星游戏重大疾病基因组与个别化医疗尝试室杨运桂钻研组,与美国芝加哥大学何川教授尝试室和奥斯陆大学Arne Klungland教授合作实现的“RNA甲基化表观遗传新机造钻研项目”获得重要进展,有关学术论文在Cell子刊《Molecular Cell》杂志以“ALKBH5 is a Mammalian RNA Demethylase that Impacts RNA Metabolism and Mouse Fertility”为题在线颁发。本钻研工作为可逆RNA甲基化作为一种新的表观遗传调控机造提供了直接生物学证据,为代谢性疾病、生殖发育和恶性肿瘤的早期诊断与有效医治提供了新的思路和钻研方向。
本论文所关注的6-甲基腺嘌呤【N6-methyl-adenosine(m6A)】是高档生物中含量最为丰硕的一种RNA甲基化大局,其甲基化由SAM类甲基化转移酶催化而成。m6A是mRNA中存在的重要甲基化大局,可能参加mRNA剪接、运输等加工过程,但mRNA中m6A的生物学职能并不明显。本钻研工作从生化,基因组学、细胞及模式生物多档次水平上,发现和鉴定了第二个m6A去甲基化酶-与FTO同属加双酶AlkB家族的ALKBH5,进一步证实了可逆m6A甲基化调控mRNA表白水平和RNA代谢过程;ALKBH5敲除幼鼠生精幼管细胞中mRNA的m6A甲基化水平升高,同时引起睾丸萎缩,精子数量削减,质量降落,生育率降落等病变,证实ALKBH5介导的RNA m6A去甲基化调控精子发育等重要生理职能。
2010年6月,由杨运桂钻研员及奥斯陆大学Arne Klungland教授共同提议,亚星游戏与挪威奥斯陆大学结合成立了“BIG-OSLO基因组结构和不变性结合尝试室”,旨在互惠合作的基础上,推动在基因组学,分子细胞生物学等领域的共同发展。本钻研工作即为双方与美国芝加哥大学何川教授尝试室合作项目之一,三方利用各自由细胞,基因组学,动物模型,及化学生物学方面的优势,对ALKBH5作为RNA m6A去甲基化酶活性与生物学职能进行了系统钻研。2011年杨运桂钻研员尝试室与何川教授尝试室合作,发现了该甲基化大局的第一个去甲基化酶——肥胖基因FTO,初次证实了m6A甲基化建饰的动态可逆性(Jia G. et al. Nature Chemical Biology, 2011)。
DNA甲基化是一种重要的表观遗传象征在基因职能调控中的作用性受到了一致的认可,同时也是近年来的钻研热点。相对而言,RNA甲基化固然种类繁多,普遍存在于各类高级生物中,但是由于多年来不足有效的检测伎俩,所以有关的钻研一向滞碍不前,RNA甲基化的生物学职能也一向未能引起足够器重。在从前的十数年里,直到目前为止科学家们都只将RNA建饰作为一种微调控基因表白的机造。两种RNA m6A去甲基化酶的发现和鉴定,及它们所调控的生物学职能的多样性,证明m6A是一种动态可逆RNA建饰方式,m6A甲基化水平的变动与RNA代谢和职能阐扬有亲昵的关系。
该项工作得到了科技部、国度天然科学基金委、亚星游戏及教育部经费的支持。
文章链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1097276512008921







