揭示mrna m5c的序列结构特征和动态变化规律。中山大学生命科学学院教授张锐团队揭示了m5c修饰在哺乳动物细胞系与组织的mrna中的精确定位和动态变化,并表明mrna上的m5c据有独特的序列和结构特征。相关研究5月7日发表在《自然-结构和分子生物学》。
奥地利因斯布鲁克医科大学教授alexandra lusser在同期撰写的评述文章getting a hold on cytosine methylation in mrna中,评价张锐团队开发的新计算方法增加了m5c检测的精确度,进一步提供了trna甲基化转移酶nsun2介导mrna甲基化的令人信服的证据。
据了解,5-methylcytosine(m5c)修饰广泛存在于trna和rrna中,然而对于mrna上是否存在m5c修饰,学界存在很大的争议。该研究通过分析发现,目前报导的m5c位点往往成簇存在于高gc含量区域,对针对nsun2的rna干扰不敏感,也无法被m5c抗体所富集,极可能是实验引入的假阳性。
根据这一特征,该研究建立了一套新颖的生物信息学计算流程过滤噪音,得以精确地定位mrna上的m5c。通过进一步分析,该研究发现nsun2依赖的m5c位点倾向于拥有一个3’富g的基序,通常位于在一个小颈环结构的底部,与其trna底物高度一致,揭示了mrna m5c 序列和结构特征的由来。
该研究发现除了nsun2,nsun家族其他成员不调控mrna m5c位点,暗示除了nsun家族成员,可能存在新的甲基转移酶参与了不依赖于nsun2 的mrna m5c位点的催化。通过进一步对7个人类组织于10个小鼠组织的转录组测序分析,分别确认了3212与2498个高置信度位点。结果表明,在不同组织中mrna m5c位点的数量与甲基化水平有很大差异。在人和小鼠的睾丸、肝脏、心肌和骨骼肌,mrna上有数百个高置信度的m5c位点,而在其他的一些组织则寥寥可数。另外,这些m5c位点在人和老鼠之间并不保守,说明它们很可能是受到顺式调控(cis-regulation)的。
该研究开发的方法为mrna m5c的研究提供了新的工具;其构建的哺乳动物mrna m5c 精确图谱为发现mrna上m5c修饰的调控和功能奠定了坚实的基础。
相关论文信息:https://www..com/articles/s41594-019-0218-x
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