文獻(xiàn)解讀：m6A甲基化在豬、雞、山羊等動(dòng)物肌肉發(fā)育中的重要作用
m6A是RNA上最豐富的一種修飾，平均每條轉(zhuǎn)錄本有1~3個(gè)m6A修飾。m6A甲基化通過(guò)基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控，參與細(xì)胞分化、胚胎發(fā)育、X染色體失活、環(huán)境應(yīng)激和各種疾病的發(fā)生發(fā)展。本期我們通過(guò)解讀3篇關(guān)于m6A甲基化在豬胚胎期骨骼肌發(fā)育、肉雞脂肪沉積、山羊成肌細(xì)胞分化中的作用研究成果來(lái)聚焦m6A RNA甲基化及其研究思路。
m6A案例1：豬胚胎期骨骼肌發(fā)育（易基因團(tuán)隊(duì)成員合作文章）
實(shí)驗(yàn)方法和流程設(shè)計(jì)
摘要：m6A是最豐富的一類mRNA修飾，可以促進(jìn)骨骼肌的發(fā)育。然而m6A甲基化在胚胎期骨骼肌生成中的狀態(tài)和功能仍不清楚。研究人員首先證明METTL14（一種m6A甲基轉(zhuǎn)移酶）沉默可抑制成肌細(xì)胞的分化，促進(jìn)C2C12 成肌細(xì)胞增殖。采用m6A-seq（MeRIP-seq）測(cè)序方法，對(duì)豬骨骼肌發(fā)育六個(gè)胚胎期的縱向轉(zhuǎn)錄組和表觀轉(zhuǎn)錄組圖譜進(jìn)行分析，結(jié)果顯示：胚胎期骨骼肌發(fā)育六個(gè)不同階段的m6A修飾呈現(xiàn)高度的動(dòng)態(tài)變化，且大多數(shù)受影響的基因在與骨骼肌發(fā)育相關(guān)的通路中富集。IGF2BP1 RIP-seq證實(shí)了胰島素樣生長(zhǎng)因子2 mRNA結(jié)合蛋白1(IGF2BP1)靶向與骨骼肌發(fā)育相關(guān)通路的76個(gè)基因，包括關(guān)鍵肌肉發(fā)育標(biāo)記基因MYH2和MyoG。此外 siRNA介導(dǎo)的 IGF2BP1沉默可抑制成肌細(xì)胞分化，促進(jìn)其增殖，類似于METTL14 沉默所觀察到的表觀遺傳變化。本研究不僅闡明了肌肉發(fā)育中m6A甲基化的動(dòng)力學(xué)，且確定了參與豬胚胎期骨骼肌發(fā)育基因表達(dá)的關(guān)鍵基因。
骨骼肌發(fā)育六個(gè)產(chǎn)前階段m6A修飾與基因表達(dá)顯著相關(guān)
m6A案例2：肉雞脂肪沉積
標(biāo)題：Profiling of RNA N6-methyladenosine Methylation Reveals the Critical Role of m6A in Chicken Adipose Deposition（m6A RNA甲基化測(cè)序分析揭示了m6A在雞脂肪沉積中的關(guān)鍵作用）
時(shí)間：2021.2
期刊：Front Cell Dev Biol
2021影響因子：IF 5.201
技術(shù)平臺(tái)：m6A-seq（MeRIP-seq）、RNA-seq
實(shí)驗(yàn)方法和流程設(shè)計(jì)
摘要：
肉雞養(yǎng)殖的主要目標(biāo)之一是防止腹部脂肪沉積過(guò)多。RNA修飾在脂肪沉積中的作用尚不清楚。本研究旨在繪制肉雞脂肪組織中m6A修飾圖譜，作者利用MeRIP-seq（m6A-seq）技術(shù)比較肥肉和瘦肉雞的m6A甲基化圖譜，發(fā)現(xiàn)起始密碼子、停止密碼子、編碼區(qū)域和3’UTR區(qū)域通常m6A peaks富集。肥、瘦肉雞的m6A甲基化基因主要與脂肪酸生物合成和脂肪酸代謝相關(guān)，而低m6A甲基化基因主要參與與發(fā)育相關(guān)過(guò)程。此外作者發(fā)現(xiàn)許多基因的mRNA水平可能受m6A修飾調(diào)控。這是肉雞脂肪轉(zhuǎn)錄組中m6A甲基化模式的首次全面表征，并為研究m6A修飾在脂肪沉積中的作用奠定了基礎(chǔ)。
m6A案例3：山羊骨骼肌發(fā)育
標(biāo)題：FTO-mediated demethylation of GADD45B promotes myogenesis through the activation of p38 MAPK pathway.（m6A去甲基化酶FTO通過(guò)降低GADD45B mRNA的m6A修飾激活p38 MAPK通路促進(jìn)肌生成）
時(shí)間：2021.6.13
期刊：Mol Ther Nucleic Acids.
2021影響因子：IF 8.886
技術(shù)平臺(tái)：m6A-seq（MeRIP-seq）、RNA-seq，MeRIP-qPCR
摘要：
m6A修飾在哺乳動(dòng)物發(fā)育中起著關(guān)鍵作用。然而，m6A修飾在骨骼肌發(fā)育中的作用仍不清楚。骨骼肌是畜禽肉產(chǎn)品的主要組成部分，其發(fā)育進(jìn)程決定畜禽肉產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，解析山羊骨骼肌發(fā)育調(diào)控機(jī)制，有助于改良我國(guó)山羊的產(chǎn)肉性能和肉品質(zhì)。本研究通過(guò)對(duì)75 日齡胎羊和新生海門山羊兩個(gè)發(fā)育階段的骨骼肌進(jìn)行m6A-seq（MeRIP-seq）測(cè)序，解析了海門山羊肌肉發(fā)育過(guò)程中m6A修飾特征，并確定FTO可通過(guò)降低GADD45B mRNA的m6A修飾水平提高其mRNA的穩(wěn)定性和表達(dá)，進(jìn)而激活p38 MAPK通路，促進(jìn)山羊成肌細(xì)胞分化，不僅豐富了肌肉發(fā)育的分子調(diào)控理論，也為促進(jìn)肉羊育種和生長(zhǎng)調(diào)控提供重要參考價(jià)值。
參考文獻(xiàn)：
doi: 10.3389/fcell.2021.590468
doi: 10.1016/j.omtn.2021.06.013
doi: 10.1016/j.jgg.2020.07.003
m6A案例1：豬胚胎期骨骼肌發(fā)育（易基因團(tuán)隊(duì)成員合作文章）
標(biāo)題：Longitudinal epitranscriptome profiling reveals the crucial role of N6-methyladenosine methylation in porcine prenatal skeletal muscle development縱向轉(zhuǎn)錄組分析揭示了m6A甲基化在豬胚胎期骨骼肌發(fā)育中的重要作用
時(shí)間：2020
期刊：Journal of Genetics and Genomics
2021影響因子：IF 4.275
技術(shù)平臺(tái)：m6A-seq（MeRIP-seq）、RNA-seq、IGF2BP1 RIP-seq
實(shí)驗(yàn)方法和流程設(shè)計(jì)
摘要：m6A是最豐富的一類mRNA修飾，可以促進(jìn)骨骼肌的發(fā)育。然而m6A甲基化在胚胎期骨骼肌生成中的狀態(tài)和功能仍不清楚。研究人員首先證明METTL14（一種m6A甲基轉(zhuǎn)移酶）沉默可抑制成肌細(xì)胞的分化，促進(jìn)C2C12 成肌細(xì)胞增殖。采用m6A-seq（MeRIP-seq）測(cè)序方法，對(duì)豬骨骼肌發(fā)育六個(gè)胚胎期的縱向轉(zhuǎn)錄組和表觀轉(zhuǎn)錄組圖譜進(jìn)行分析，結(jié)果顯示：胚胎期骨骼肌發(fā)育六個(gè)不同階段的m6A修飾呈現(xiàn)高度的動(dòng)態(tài)變化，且大多數(shù)受影響的基因在與骨骼肌發(fā)育相關(guān)的通路中富集。IGF2BP1 RIP-seq證實(shí)了胰島素樣生長(zhǎng)因子2 mRNA結(jié)合蛋白1(IGF2BP1)靶向與骨骼肌發(fā)育相關(guān)通路的76個(gè)基因，包括關(guān)鍵肌肉發(fā)育標(biāo)記基因MYH2和MyoG。此外 siRNA介導(dǎo)的 IGF2BP1沉默可抑制成肌細(xì)胞分化，促進(jìn)其增殖，類似于METTL14 沉默所觀察到的表觀遺傳變化。本研究不僅闡明了肌肉發(fā)育中m6A甲基化的動(dòng)力學(xué)，且確定了參與豬胚胎期骨骼肌發(fā)育基因表達(dá)的關(guān)鍵基因。
骨骼肌發(fā)育六個(gè)產(chǎn)前階段m6A修飾與基因表達(dá)顯著相關(guān)
m6A案例2：肉雞脂肪沉積
標(biāo)題：Profiling of RNA N6-methyladenosine Methylation Reveals the Critical Role of m6A in Chicken Adipose Deposition（m6A RNA甲基化測(cè)序分析揭示了m6A在雞脂肪沉積中的關(guān)鍵作用）
時(shí)間：2021.2
期刊：Front Cell Dev Biol
2021影響因子：IF 5.201
技術(shù)平臺(tái)：m6A-seq（MeRIP-seq）、RNA-seq
實(shí)驗(yàn)方法和流程設(shè)計(jì)
摘要：
肉雞養(yǎng)殖的主要目標(biāo)之一是防止腹部脂肪沉積過(guò)多。RNA修飾在脂肪沉積中的作用尚不清楚。本研究旨在繪制肉雞脂肪組織中m6A修飾圖譜，作者利用MeRIP-seq（m6A-seq）技術(shù)比較肥肉和瘦肉雞的m6A甲基化圖譜，發(fā)現(xiàn)起始密碼子、停止密碼子、編碼區(qū)域和3’UTR區(qū)域通常m6A peaks富集。肥、瘦肉雞的m6A甲基化基因主要與脂肪酸生物合成和脂肪酸代謝相關(guān)，而低m6A甲基化基因主要參與與發(fā)育相關(guān)過(guò)程。此外作者發(fā)現(xiàn)許多基因的mRNA水平可能受m6A修飾調(diào)控。這是肉雞脂肪轉(zhuǎn)錄組中m6A甲基化模式的首次全面表征，并為研究m6A修飾在脂肪沉積中的作用奠定了基礎(chǔ)。
肥、瘦組肉雞獨(dú)有的m6A修飾基因富集的功能通路
m6A案例3：山羊骨骼肌發(fā)育
標(biāo)題：FTO-mediated demethylation of GADD45B promotes myogenesis through the activation of p38 MAPK pathway.（m6A去甲基化酶FTO通過(guò)降低GADD45B mRNA的m6A修飾激活p38 MAPK通路促進(jìn)肌生成）
時(shí)間：2021.6.13
期刊：Mol Ther Nucleic Acids.
2021影響因子：IF 8.886
技術(shù)平臺(tái)：m6A-seq（MeRIP-seq）、RNA-seq，MeRIP-qPCR
示意圖
摘要：
m6A修飾在哺乳動(dòng)物發(fā)育中起著關(guān)鍵作用。然而，m6A修飾在骨骼肌發(fā)育中的作用仍不清楚。骨骼肌是畜禽肉產(chǎn)品的主要組成部分，其發(fā)育進(jìn)程決定畜禽肉產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，解析山羊骨骼肌發(fā)育調(diào)控機(jī)制，有助于改良我國(guó)山羊的產(chǎn)肉性能和肉品質(zhì)。本研究通過(guò)對(duì)75 日齡胎羊和新生海門山羊兩個(gè)發(fā)育階段的骨骼肌進(jìn)行m6A-seq（MeRIP-seq）測(cè)序，解析了海門山羊肌肉發(fā)育過(guò)程中m6A修飾特征，并確定FTO可通過(guò)降低GADD45B mRNA的m6A修飾水平提高其mRNA的穩(wěn)定性和表達(dá)，進(jìn)而激活p38 MAPK通路，促進(jìn)山羊成肌細(xì)胞分化，不僅豐富了肌肉發(fā)育的分子調(diào)控理論，也為促進(jìn)肉羊育種和生長(zhǎng)調(diào)控提供重要參考價(jià)值。
m6A去甲基化酶FTO通過(guò)降低GADD45B mRNA的m6A修飾影響其穩(wěn)定性和表達(dá)水平
參考文獻(xiàn)：
doi: 10.3389/fcell.2021.590468
doi: 10.1016/j.omtn.2021.06.013
doi: 10.1016/j.jgg.2020.07.003
標(biāo)簽：
RNA甲基化
動(dòng)物肌肉發(fā)育
- 空間和單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)綜合分析揭示與不良預(yù)后相關(guān)的中間癌細(xì)胞群
- 單細(xì)胞測(cè)序助力揭示右心室容量超荷會(huì)通過(guò)免疫反應(yīng)重啟心肌細(xì)胞的增殖
- BS+ChIP-seq在揭示DNA甲基化調(diào)控非編碼RNA抑制腫瘤侵襲性中的應(yīng)用
- 靶基因甲基化測(cè)序(Target-BS)等在揭示特應(yīng)性皮炎新發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)用
- ChIP等揭示糖皮質(zhì)激素和TET2共調(diào)控促進(jìn)癌癥轉(zhuǎn)移的表觀遺傳機(jī)制
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