常见问题
① m6A测序需要多少RNA起始量?
答:通常样本类型如果是细胞系以及动物组织等,提取得到Total RNA≥20μg即可满足下游实验,且无临时基因表达量或PeakCalling均无太大影响。植物样本建议>50μg。如果是部分珍惜样本,则>1μg即可满足建库要求。此外部分临床样本出现轻微降解可采用核糖体RNA去除的方法建库,仅需10μg的RNA总量。
② 做m6A测序之前一定需要做预实验吗?
答:做m6A测序之前预实验包括整体m6A甲基化水平检测、甲基化酶RNA及蛋白水平检测、基因敲除与过表达表型实验等。早些年确实是大量m6A相关研究需要有一定预实验结果(qPCR、酶标仪/质谱检测等)才能往下开展测序,近些年大量顶级期刊上的已发表相关m6A研究均无预实验支撑或差异不显著情况下,仍然会继续往下开展m6A测序实验。后续会聚焦挖掘相应感兴趣的基因为主。
③ 做完了m6A测序后需要继续开展哪些工作?
答:做完了m6A测序需要继续往下挖掘大量数据以支撑整个课题下一阶段的工作展开。部分课题会聚焦自己感兴趣的基因及通路,只需在数据挖掘的时候聚焦这些明星分子及通路上基因是否携带m6A修饰且差异即可。如果暂时无感兴趣的基因和通路,需要先锁定几个关键因素及显著的表型特征、临床故事或生物学故事。有关键的甲基化酶起正调控或负调控作用会更好。接下来需要从统计学角度选择差异倍数大的那些基因。在完成数据挖掘工作后,已经锁定了那些发生m6A修饰的基因。接下来如果想要继续往下研究,可以选择pulldown(研究哪些RNA结合蛋白与m6A修饰靶基因互作)、RIP(研究甲基化酶具体靶向的基因)等方式研究深层次分子机制。或者反向从上游挖掘转录因子、DNA甲基化、组蛋白修饰等激活m6A修饰等机制研究方向
简介
已知RNA上存在一百多种碱基修饰,其中m6A修饰为含量最高的一种修饰之一。在甲基化转移酶的作用下,腺嘌呤A发生修饰转化成m6A。而在去甲基化酶的作用下,m6A修饰重新转为普通的腺嘌呤A。下游阅读蛋白识别带有m6A修饰的RNA分子后再行使各种不同的功能,如蛋白翻译效率、RNA稳定性与降解、RNA出核转运、RNA加工与可变剪切等。
已知m6A修饰在医学、动植物研究中已成为近些年的研究热点,如肿瘤进展、疾病耐药、植物耐盐抗旱等。通过操纵特定的m6A相关的三类酶可对下游基因、蛋白、代谢调控发挥巨大作用。
以下为在哺乳动物中常见的甲基化酶对应的功能简介,2023年又发现了一类新的甲基化酶称之为外显子连接复合物(EJC)。这种EJCs为m6A抑制剂,可以保护编码序列内的外显子结合近端RNA免受甲基化,并通过m6A抑制调节mRNA的稳定性。
以下为植物常见的甲基化酶的类型与功能简介,包括常见的MTA、MTB、FIP37家族蛋白以及ALKBH9/10家族以及ECT蛋白家族等。
应用场景与案例
应用场景1:RNA降解/RNA稳定性
适用范围:环境应激、靶标分子筛选、基础医学、临床医学等研究
m6A已知的最主要功能是调控mRNA的稳定性:胞质内经过m6A修饰的mRNA可以被YTHDF2识别,使其富集到Processing body(P-body)从而加速mRNA的降解。
应用场景2:RNA翻译功能
适用范围:环境应激、基础医学、临床医学、肿瘤耐药、植物抗性等研究
含有m6A修饰的mRNA被诸如YTHDF1及IGF2BP家族蛋白识别后,会启动并激活翻译功能植物中以ECT2等ECT家族相关。所以无论是细胞、动物还是植物组织中,部分mRNA的蛋白翻译功能都与m6A修饰相关。
应用场景3:RNA与其他表观调控(DNA甲基化及组蛋白修饰等)相互调控
适用范围:环境应激、基础医学、临床医学、肿瘤表观、植物发育等研究
作为RNA表观修饰中重要的一环,m6A修饰不仅可以向下游调控DNA甲基化,也可以被上游的DNA甲基化调控。此外m6A修饰还可以通过影响组蛋白修饰等方式激活或抑制染色质开放程度继而影响下游基因表达。
应用场景4:与单细胞测序等多组学联合应用
适用范围:肿瘤免疫微环境、神经科学、基础医学、动植物发育等研究
单细胞测序技术可以在单细胞维度解析各种细胞亚群,为免疫学、发育生物学等研究提供了强有力工作。单细胞测序配合m6A测序可以在更精细的细胞亚群维度探究m6A修饰对细胞分化及调控机制。