文章導讀
m6A是真核生物中最常見的一類化學修飾，能夠在多種生物過程中發(fā)揮重要作用，包括癌癥發(fā)生發(fā)展、細胞分化、壓力應答、免疫反應以及神經(jīng)發(fā)育等方面。目前大部分研究主要探究m6A對蛋白編碼基因的調(diào)控——即影響mRNA穩(wěn)定性或翻譯效率。
2020年1月17日，美國芝加哥大學何川，中科院北京基因組研究所韓大力和同濟大學高亞威教授合作在頂級國際期刊Science上首次揭示了關于RNA的m6A甲基化修飾調(diào)控染色質(zhì)狀態(tài)和轉(zhuǎn)錄活性的重要機制，不僅刷新了我們對m6A功能的認識，而且為研究m6A作用方式提供了新的思路與研究視角，具有重要科研意義。

發(fā)表期刊：Science
影響因子：41.037
實驗方法：m6A MeRIP-seq、RNA-seq、m6A整體修飾水平、ChIP-seq（云序生物可提供以上服務）
實驗樣本：小鼠胚胎干細胞
文獻鏈接：http://sci-hub.shop/10.1126/science.aay6018

文章內(nèi)容
（1）mESCs中m6A降低能增加新生轉(zhuǎn)錄本和染色質(zhì)開放性
為了探究染色體相關的RNA m6A修飾或甲基轉(zhuǎn)移酶對轉(zhuǎn)錄水平的影響。作者利用新生RNA標記實驗發(fā)現(xiàn)，Mettl3敲除(KO) mESC細胞系（Mettl3 KO mESCs）的新生合成的RNA顯著增加（A）；利用DNase I-TUNEL實驗顯示，Mettl3 KO mESCs中的染色質(zhì)開放性較WT組顯著增加（C）；H3K4me3和H3K27ac是兩個與活躍轉(zhuǎn)錄相關的組蛋白標記，當Mettl3缺失后，這兩個組蛋白標記均升高（H）；同樣發(fā)現(xiàn)，Ythdc1 KO mESCs與Mettl3 KO mESCs結果相似。這些數(shù)據(jù)表明RNA m6A具有合成新生轉(zhuǎn)錄本調(diào)控作用。                              

圖注：m6A降低能增加新生轉(zhuǎn)錄本和染色質(zhì)開放性

（2）染色體相關RNA（carRNA）的轉(zhuǎn)錄效率受m6A調(diào)控
為了探究m6A修飾對染色體相關RNA（carRNA）的調(diào)控作用，包括啟動子相關RNA （paRNA），增強子RNA（eRNA）和轉(zhuǎn)座因子轉(zhuǎn)錄的RNA（repeats RNA），作者利用LC-MS/MS技術發(fā)現(xiàn)Mettl3 KO中的carRNA m6A整體甲基化水平明顯下降（A）；利用m6A MeRIP-seq技術發(fā)現(xiàn)，Mettl3 KO mESCs中carRNA m6A甲基化程度明顯下降（B）；通過與新生轉(zhuǎn)錄本RNA-seq數(shù)據(jù)聯(lián)合分析，發(fā)現(xiàn)m6A-marked carRNA的豐度較non-m6A carRNA顯著升高，且carRNA m6A甲基化程度與carRNA轉(zhuǎn)錄效率呈負相關（C、E）。這些結果表明m6A甲基化能夠影響carRNA的轉(zhuǎn)錄效率。            
   

圖注：carRNA的表達水平受m6A調(diào)控

（3） m6A修飾能夠延長carRNA的半衰期
YTHDC1是一個已知的m6A reader酶。作者前期工作發(fā)現(xiàn)YTHDC1與核外泌體靶向（NEXT）復合物的組分相關，是介導核內(nèi)非編碼RNA降解的主要原因，下調(diào)YTHDC1能夠增加RNA的表達水平。為了探究mESCs中YTHDC1是否能夠降解carRNA，作者利用核RNA半衰期RNA-seq數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，Ythdc1 CKO mESCs中，三組carRNA的半衰期都顯著延長（D）；與m6A MeRIP-seq數(shù)據(jù)聯(lián)合分析發(fā)現(xiàn)，三組中m6A-marked carRNA的半衰期較non-m6A carRNA延長（E）。這說明YTHDC1下調(diào)能夠延長carRNA的半衰期。        

圖注：m6A修飾延長carRNA的半衰期

（4）m6A修飾的carRNAs影響基因的表達和轉(zhuǎn)錄效率
前面結果顯示，Mettl3可提高轉(zhuǎn)錄和染色質(zhì)的開放性，為了探究轉(zhuǎn)錄和染色質(zhì)的開放性變化是否被carRNA m6A甲基化調(diào)控。作者利用時序RNA-seq與m6A MeRIP-seq數(shù)據(jù)聯(lián)合分析發(fā)現(xiàn)，在Mettl3 KO mESCs中上調(diào)基因carRNA的m6A甲基化程度明顯低于下調(diào)基因（A、B）；mNET-seq數(shù)據(jù)與m6A MeRIP-seq聯(lián)合分析發(fā)現(xiàn)，m6A-marked carRNA的下游基因轉(zhuǎn)錄效率較non-m6A carRNAs更高（E、F）。這說明carRNA m6A甲基化程度的降低能夠激活基因的轉(zhuǎn)錄。 

圖注：m6A修飾的carRNAs影響基因的表達和轉(zhuǎn)錄率

（5）m6A修飾的carRNAs提高染色質(zhì)開放性
為了探究carRNA m6A甲基化程度改變能夠影響染色質(zhì)狀態(tài)，作者利用ChIP-seq和m6A MeRIP-seq技術發(fā)現(xiàn)，在Mettl3 KO mESCs中，m6A-marked carRNA基因中H3K4me3和H3K27ac增加比non-m6A carRNA基因更多（A）。這說明carRNA m6A甲基化程度的降低可以增加活性組蛋白標記的深度。作者還推測carRNAs可以招募CBP/EP300和YY1等蛋白來促進開放染色質(zhì)和激活轉(zhuǎn)錄，并利用ChIP-seq技術揭示Mettl3 KO mESCs中EP300和YY1的結合能力較WT組增強（B、C），且EP300和YY1的結合與附近carRNAs的m6A甲基化程度呈負相關（D、E）。這表明這些m6A調(diào)控的carRNAs可以通過激活相關蛋白穩(wěn)定開放的染色質(zhì)狀態(tài)。 

圖注：m6A豐度的carRNAs提高染色質(zhì)開放性 

文章總結
總體來說，該研究發(fā)現(xiàn)在小鼠胚胎干細胞中，METTL3能夠修飾carRNAs（包括啟動子相關RNAs，增強子RNAs和序列重復RNAs），YTHDC1通過NEXT復合體降解這些RNAs。當敲除METTL3或YTHDC1能夠提高carRNAs的水平，穩(wěn)定染色質(zhì)開放狀態(tài)并促進下游基因的轉(zhuǎn)錄。這為研究和理解生物體復雜的表觀調(diào)控網(wǎng)絡，提供了新的思路和方向，具有很強的理論先導性和示范性，也為疾病的調(diào)控和靶點提供了重要的理論依據(jù)。         

云序生物RNA修飾特色
云序生物作為國內(nèi)最早做m6A的科研平臺，至今用戶已發(fā)表10篇m6A高質(zhì)量文章，多篇10分以上文章。云序生物RNA修飾高通量測序產(chǎn)品覆蓋面廣，無論是編碼mRNA還是非編碼lncRNA，circRNA，microRNA等分子的修飾檢測，云序生物能夠提供針對單個分子的m6A檢測，也能一次測序檢測多種RNA分子修飾的全轉(zhuǎn)錄組修飾檢測，除此外公司長期致力于提供優(yōu)質(zhì)前沿表觀研究測序產(chǎn)品，結合最新科研熱點繼m6A、m5C、m1A之后，隆重推出多款RNA新修飾，不僅有m7G測序，還包括m3C測序、ac4C RNA乙�；瘻y序、2'-O-甲基化測序產(chǎn)品，打造了全修飾和全分子覆蓋的研究平臺。 

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云序生物提供比色法檢測整體m6A修飾水平、RNA修飾測序、MeRIP-qPCR驗證、RIP和RNA pull-down機制等研究服務。2016年至今，樣本數(shù)量累積超過5000+，MeRIP富集成功率高達98%以上。而且為解決客戶樣本量少的問題，云序早已經(jīng)推出超微量MeRIP測序技術，500ng總RNA即可完成測序。特殊樣本也可進行RNA修飾測序，如血清，血漿，外泌體和石蠟樣本。 
云序生物m6A RNA甲基化測序技術服務流程：
利用m6A特異性抗體，通過免疫共沉淀技術（MeRIP方法）特異性富集發(fā)生甲基化修飾的RNA，與不處理組（Input）做對比，對m6A修飾進行高通量測序和peak峰定位。


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