研究揭示 mRNA 上的 m5C 独特结构特征

来源: 中国科学报 / 作者: 2019-05-13
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中山大学教授张锐团队揭示了 m5C 修饰在哺乳动物细胞系与组织的 mRNA 中的精确定位和动态变化,并表明 mRNA 上的 m5C 具有独特的序列和结构特征。相关研究近日发表于《自然—结构和分子生物学》。

该研究通过分析发现,目前报导的 m5C 位点往往成簇存在于高 GC 含量区域,对针对 NSUN2 的 RNA 干扰不敏感,也无法被 m5C 抗体所富集,极可能是实验引入的假阳性。

根据这一特征,该研究建立了一套新颖的生物信息学计算流程过滤噪音,得以精确地定位 mRNA 上的 m5C。通过进一步分析,该研究发现 NSUN2 依赖的 m5C 位点倾向于拥有一个 3’富 G 的基序,通常位于在一个小颈环结构的底部,与其 tRNA 底物高度一致,揭示了 mRNA m5C 序列和结构特征的由来。

该研究发现除了 NSUN2,NSUN 家族其他成员不调控 mRNA m5C 位点,暗示除了 NSUN 家族成员,可能存在新的甲基转移酶参与了不依赖于 NSUN2 的 mRNA m5C 位点的催化。通过进一步对 7 个人类组织于 10 个小鼠组织的转录组测序分析,分别确认了 3212 与 2498 个高置信度位点。结果表明,在不同组织中 mRNA m5C 位点的数量与甲基化水平有很大差异。在人和小鼠的睾丸、肝脏、心肌和骨骼肌,mRNA 上有数百个高置信度的 m5C 位点,而在其他的一些组织则寥寥可数。另外,这些 m5C 位点在人和老鼠之间并不保守,说明它们很可能是受到顺式调控的。

该研究开发的方法为 mRNA m5C 的研究提供了新的工具;其构建的哺乳动物 mRNA m5C 精确图谱为发现 mRNA 上 m5C 修饰的调控和功能奠定了坚实基础。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41594-019-0218-x

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