《科學》首次揭示RNA的m6A修飾調控染色質狀態和轉錄活性的重要機制

　　為發育和疾病的調控和靶點開發提供了重要的理論依據。1月17日，同濟大學生命科學與技術學院、附屬東方醫院高亞威教授聯合美國芝加哥大學教授何川、中科院北京基因組研究所研究員韓大力合作完成的研究成果《染色體相關RNA上的m6A 修飾參與染色質狀態與轉錄活性的調控》，在線發表於國際頂尖學術期刊《科學》。

　　對於生命體來說，細胞是最小的功能單位，而在細胞中，DNA是遺傳物質，它與自身纏繞的組蛋白共同形成染色質。DNA可以轉錄生成RNA，RNA隨後被運輸到細胞核外後，通過翻譯作用可以形成不同的蛋白質。細胞就像是一個大的生產工廠，DNA和染色質就是工廠裡面的核心生產線，不同生產線是不同的基因，可以生產出不同的模具。這些模具被運輸出生產線所在的廠房後，通過翻譯過程生產出不同的產品。但是同一個體的不同細胞產生的蛋白從種類到數量都有很大的不同，這就來源於染色質上表觀修飾以及RNA的表觀修飾造成的影響，相當於分別對應生產線的控制和模具翻譯成產品過程的控制。其中N6甲基腺嘌呤（m6A）是真核生物mRNA上常見的修飾類型，近年來，m6A被證明在胚胎發育、配子發生、免疫系統、以及各種腫瘤發生等過程中發揮了重要作用。但是，這兩個表觀調控系統之間是否存在直接的相互影響，一直尚無確切的結論。

　　為解答這一問題，研究者首先利用m6A「書寫」蛋白METTL3缺陷的小鼠胚胎幹細胞，分離了處於胞質、核質和染色質上三個空間內的RNA。結果發現，這個蛋白顯著影響了染色質上的RNA，尤其是位於基因調控區域以及重複序列區域轉錄出的RNA（後文簡稱為carRNA）上獲得m6A修飾。

　　更有意思的是，研究者發現，這種依賴於m6A的carRNA降解機制對於細胞來說非常重要。在METTL3或YTHDC1敲除後的細胞系中，carRNA出現累積後會直接影響相關區域，以及下遊基因的轉錄活性，從而引起基因組水平的轉錄活性增加、染色質開放程度增加。

　　新研究首次揭示了RNA的m6A修飾調控染色質狀態和轉錄活性的重要機制，刷新了對m6A功能的認識。生命科學專家表示，這對於研究和理解生物體複雜的表觀調控網絡，提供了新的思路與研究視角，具有很強的理論先導性和示範性。（光明日報全媒體記者孟歆迪）

[ 責編：曾震宇 ]