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[其他] 新书偷跑——m6A研究套路与项目设计(四)

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发表于 2019.11.2 16:40:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

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上次的内容分享大家还记得吗?如果需要复习,可以点击蓝字前往哦。这次我们终于分享到了最后一章,关于m6A的未来发展,周老师有怎样的看法呢?让我们一起来看看吧~

未来趋势

新组学的生命周期

任何组学技术都有其生命周期。新组学刚刚出现的时候,作为一种新兴领域,掀起热点。但随着研究内容扎堆,该组学的新颖度慢慢下降,那么在该组学研究要想获得创新性,则需要更精细的设计。


DNA甲基化、miRNA、lncRNA都经历过这样的变化过程。m6A作为一种目前依然还相对较新的领域,也将会经历新颖度慢慢降低的过程。在研究早期,发现RNA存在m6A修饰,本身就是亮点。所以在A→F的步骤中,较多集中在B→C两个节点:

1)B_上游调控:哪些基因具有甲基化/去甲基化功能,以及这些基因是否发生了变化;
2)C_修饰变化:样本中m6A发生了什么样的改变;


随着研究深入,常见的甲基化/去甲基化酶都已经被发现,m6A的变化有重大生物学意义也不会有人质疑。那么文章的设计,就需要重点放在甲基化修饰的上游和甲基化修饰的下游效应上。


m6A机制的上游切入点

潜在影响甲基化/去甲基化酶表达的因素包括:


1)常见的启动子区相关的转录调控上游启动子/增强子区的开放性变化(ATAC-seq)、DNA甲基化变化(BS-seq)、组蛋白修饰变化(CHIP-seq)、转录因子调控(CHIP-seq)变化,值得关注。


2)转录后调控主要可以关注miRNA调控,以及lncRNA、circRNA也参与的ceRNA调控(全转录组测序)。


3)翻译调控可以关注下甲基化酶/去甲基化酶的翻译变化(Ribo-seq)。比如FTO的翻译速率是否有发生改变,对应的FTO形成的circRNA是否可以翻译为多肽,FTO5’UTR 区uORF是否翻译(uORF翻译会影响下游主ORF翻译)。这些内容在本书翻译组的章节都有涉及,值得一看。


以上这些因素找个地方切入,无疑创新点十足。


m6A机制的下游切入点

m6A甲基化是一种靶向广泛的修饰模式。目前的文章一般都是从众多m6A修饰靶基因找一个明星分子切入,然后开展下游分子解析。在m6A的作用机制上,主要也是集中在m6A影响mRNA稳定性上。那么,有两个方向可以作为有更好创新性的切入点:


1)分子类型



可以多关注受m6A修饰的非编码RNA,包括miRNA(pre-miRNA)、lncRNA、circRNA。目前研究比较多是mRNA因为二级结构改变,导致RNA结合蛋白(例如,HuR)结合能力改变,从而导致相关的下游通路变化。

将类似的逻辑进行拓展,因为m6A修饰也会影响非编码RNA的二级结构,必然会影响这些非编码RNA以RNA的形式行使功能(例如,ceRNA效应)。在这个逻辑架构下,可以进行全转录组和m6A-seq的关联。


2)作用方式


影响转录和翻译是m6A修饰的两大效应。但因为翻译组技术实验难度要高于转录组,所以目前对m6A下游效应研究还是主要集中于转录水平。这意味着,翻译水平的效应还有很多空白可挖掘,也更容易发现创新点。所以,可以多关注mRNA的m6A修饰变化后的翻译变化(Ribo-seq)。

另外,对于非编码RNA,除了以RNA的形式行使功能,现在也越来越多研究发现这些所谓的“非编码”RNA在体内往往也可以翻译多肽行使功能。而m6A甲基化,可以引导甲基化区域与核糖体结合,从而启动不依赖mRNA 5’帽子结构的翻译。在本书文章《环状RNA甲基化会影响蛋白翻译》也有提及。


那么,那些存在m6A修饰的lncRNA、circRNA、mRNA的UTR区,都很大概率可以被翻译。将m6A技术与翻译组(Ribo-seq)技术结合,从这些基因沙漠(非编码区)中寻找绿洲(新多肽/蛋白),无疑是文章创新点的潜在良好切入点。这片金矿现在很多人开始挖掘了,就看看你是否感兴趣加入了。


全文参考文献:
[1]Chen M, Wei L, Law C T, et al. RNA N6‐methyladenosinemethyltransferase‐like 3 promotes liver cancer progressionthrough YTHDF2‐dependent posttranscriptional silencing ofSOCS2[J]. Hepatology, 2018, 67(6): 2254-2270.
[2]Zhang S, Zhao B S, Zhou A, et al. m6A demethylase ALKBH5 maintainstumorigenicity of glioblastoma stem-like cells by sustaining FOXM1 expressionand cell proliferation program[J]. Cancer cell, 2017, 31(4): 591-606. e6.
[3] Li Z, Weng H, Su R, et al. FTO plays anoncogenic role in acute myeloid leukemia as a N6-methyladenosine RNAdemethylase[J]. Cancer cell, 2017, 31(1): 127-141.
[4]魏连环, 贾桂芳. RNA 表观遗传修饰——N6-甲基腺嘌呤与植物的生长发育[J]. 大学化学, 2017, 32(4): 1-10.
[5] Duan H C, Wei L H, Zhang C, et al. ALKBH10B isan RNA N6-methyladenosine demethylase affecting Arabidopsis floraltransition[J]. The Plant Cell, 2017, 29(12): 2995-3011.
[6] Vu L P, Pickering B F, Cheng Y, et al. The N6-methyladenosine (m 6 A)-forming enzyme METTL3 controls myeloiddifferentiation of normal hematopoietic and leukemia cells[J]. Nature medicine,2017, 23(11): 1369.
[7] Tao X, Chen J, Jiang Y, et al.Transcriptome-wide N 6-methyladenosine methylome profiling of porcine muscleand adipose tissues reveals a potential mechanism for transcriptionalregulation and differential methylation pattern[J]. BMC genomics, 2017, 18(1):336.

周老师的m6A文章分享到这里就结束了,大家如果没有看够没关系——我们的新书也即将在11月4日正式上线!点击这里查看活动,更多优惠等你抢!

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    发表于 2019.11.8 15:08:48 | 显示全部楼层
    感谢!楼主分享
    好好学习
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