m6A在核糖核酸異構體上的復雜性獲揭示

　　中山大學中山醫學院教授王金凱團隊在國家自然科學基金等項目的資助下，開發一種深度學習算法揭示了N6-腺苷酸甲基化（m6A）在核糖核酸（RNA）異構體上的復雜性。近日，相關成果在線發表于《分子細胞》（Molecular Cell）。

　　真核生物的pre-mRNA能夠通過選擇性加工形成不同的RNA異構體，這些可變的加工方式包括可變剪接、可變加尾。此外，相同基因也存在可變啟動子，從而產生具有不同5’端的RNA異構體。這些種類復雜的RNA異構體在哺乳動物細胞中廣泛存在，然而m6A是否能夠選擇性地標記這些RNA異構體并不清楚，尤其是不同RNA異構體上的相同m6A位點是否也能夠產生差異的m6A修飾？對這一科學問題理解的欠缺主要是由于技術的匱乏。

　　研究人員通過APOBEC1-YTH在細胞內使內源的RNA的m6A附近產生C-to-U突變并進行第三代牛津納米孔直接RNA測序，從而通過已知m6A位點附近10~100 nt的C-to-U突變在單分子水平對m6A進行內源性標記，通過半監督學習進行數據清洗后，獲得約一百萬個單分子水平的5-mer的m6A電信號，訓練出一個在單分子水平準確檢測m6A修飾的深度學習模型m6Aiso。

　　研究人員進而揭示了相同的m6A位點在不同的異構體上也能夠通過至少三種不同的機制產生廣泛的差異。尤其是在上皮間質轉化模型中，TGF-β誘導后，活化的轉錄因子SMAD3會通過招募METTL3/METTL14/WTAP選擇性地促進以SMAD3為啟動子的下游RNA的m6A修飾，從而造成相同基因使用不同啟動子的異構體呈現選擇性的m6A上調。

　　該研究為理解m6A在異構體上的復雜性以及m6A的選擇性調控機理提供了新的視角。