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北京基因组所研发RNA甲基化7-甲基鸟嘌呤测序技术

2019-09-16 北京基因组研究所
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  7-甲基鸟嘌呤(m7G)修饰是转录后调控中最常见的碱基修饰形式之一,广泛分布于tRNArRNA以及真核生物mRNA5’帽子区,对维持RNA的加工代谢、稳定、出核以及蛋白质翻译具有重要作用。近期研究表明高等真核生物mRNA内部也含有m7G修饰,然而对其分布特征和调控作用目前尚不清楚。

  中国科学院北京基因组研究所杨运桂团队开发了单碱基分辨率的m7G高通量测序技术(m7G miCLIP-seq),通过该方法系统性描绘m7G在真核生物mRNA内部的分布特征,并进一步解析应激处理下该修饰对蛋白质翻译的分子调控机制。相关研究成果在913日以Dynamic methylome of internal mRNA N7-methylguanosine and its regulatory role in translation 为题在线发表于Cell Research 杂志。

  研究团队通过绘制真核生物mRNA内部的m7G分布图谱,发现该修饰的分布具有物种保守性。正常条件下,人和小鼠mRNA内部的m7G显著富集于5’非翻译区(5’UTR)尤其是翻译起始位点附近的AG二碱基富集区;而H2O2和热激处理下,m7G分布发生动态性变化,显著富集于基因编码区(CDS)和3’UTR区。结合Ribosome profiling数据发现,应激处理下形成的m7G具有促进蛋白质翻译的作用;进一步结合minigene报告系统证实,H2O2处理下PCNA 3’UTR上的m7G修饰能够增强该基因的翻译效率。进一步通过western blot实验证实,应激处理下,已知的m7G甲基转移酶METTL1的蛋白水平显著增加,说明应激处理下METTL1可能参与调控真核生物mRNA内部的m7G形成。

  该研究通过开发单碱基分辨率的m7G高通量测序技术,成功绘制了高等真核生物mRNA内部的m7G动态分布图,并揭示了应激处理下m7G对蛋白质翻译的分子调控机制,为后续m7G的功能性研究提供基本的技术和理论支撑该研究得到中科院战略性先导科技专项、国家自然科学以及国家重点研发计划等的资助。

  论文链接 

 

mRNA内部m7G的高通量测序技术及对mRNA翻译调控机制

打印 责任编辑:叶瑞优

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