一文了解RNA甲基化机制

　　1. 什么是RNA甲基化修饰？

　　我们知道DNA的甲基化修饰是发生在胞嘧啶（C）上的，而最常见的RNA的甲基化修饰是m6A（N6-methyladenosine，6-甲基腺嘌呤）和尿苷化修饰（uridylation，U-tail）。

　　m6A修饰在70年代就发现了，是可以发生在mRNA、lncRNA等RNA的腺嘌呤（A）上的甲基化修饰，在哺乳动物中，发生 m6A修饰的腺嘌呤A比例为0.1–0.4%，算起来每条mRNA只有3-5个m6A甲基化位点。而U-tail是发生在

　　RNA的尿嘧啶修饰，通常与RNA的降解过程有关。

　　哺乳动物和酵母中的m6A位于mRNA终止密码子附近和3’非翻译区。RNA修饰能够在转录后水平上调控RNA的稳定性、定位、运输、剪切和翻译，比如mRNA的翻译和选择性剪接，microRNA的成熟等。

　　DNA和组蛋白的表观遗传学修饰主要在转录水平上起作用。而可逆的RNA甲基化主要在转录后水平上调控基因表达。

　　2.RNA甲基化修饰的参与者有哪些？

　　在RNA甲基化修饰过程中，有三类分子参与其中:Writers, Erasers和Readers：

　　Writers：将甲基化修饰“写入”RNA，即介导RNA的甲基化修饰过程。最常见的分子是METTL3和METTL14，两者可在体外和体内催化mRNA（和其他细胞核RNA）的m6A甲基化。WTAP是这种甲基转移酶复合体中的另一个关键组分。

　　Erasers：将RNA甲基化修饰信号“擦除”，即介导RNA的去甲基化修饰过程。FTO和ALKBH5可以去除mRNA（和其他细胞核RNA）上的m6A甲基化。

　　Readers：“读取”RNA甲基化修饰的信息，并参与下游RNA的翻译、降解等过程。比如具有YTHDF结构域的蛋白能够识别并结合mRNA中的m6A，而这种结合会减少mRNA的半衰期促使其降解。

　　3. 检测RNA甲基化修饰的实验方法有哪些？

　　MeRIP–Seq（m6A RNA immunoprecipitation，或m6A-Seq）：首先通过m6A特异性的抗体进行免疫沉淀富集，然后通过高通量测序的方法进行分析，以检测发生m6A修饰的RNA转录本。该方法可将m6A残基定位在100–200 nt的转录本区域中，无法在全转录组水平上鉴定m6A的精确位置。

　　miCLIP（m6Aindividual-nucleotide-resolution Cross-Linking and ImmunoPrecipitation）：含有m6A的RNA与相应抗体结合以后，通过紫外进行交联，反转录得到的cDNA会出现突变或者截断，这样就可以指示m6A的存在。该方法的分辨率为单核苷酸水平。

　　SCARLET（Site-specific Cleavage And Radioactive-Labeling followed by

　　ligation-assisted Extraction and Thin-layer chromatography）

　　通过结合位点特异性的RNA酶H、放射标记和TLC（薄层层析）的方法，对RNA甲基化修饰进行检测，该方法是从单基因通量下检测RNA的甲基化修饰。

　　4. 关于RNA甲基化的研究，发表的文章状况是怎样的？

　　由于RNA甲基化是早发现、刚重视的RNA甲基化修饰，所以相关的研究是非常新的，所以近几年有很多的高分文章：

　　Comprehensive analysis of mRNA methylation reveals enrichment in 3' UTRs and near stop codons.Cell. 2012 Jun 22；149(7):1635-46.

　　Topology of the human and mouse m6A RNA methylomes revealed by m6A-seq.Nature. 2012 Apr 29；485(7397):201-6.

　　N6-methyladenosine marks primary microRNAs for processing.Nature. 2015 Mar 26；519(7544):482-5.

　　Emerging roles of RNA modification: m(6)A and U-tail.Cell. 2014 Aug 28；158(5):980-7.

　　Gene expression regulation mediated through reversible m⁶A RNA methylation.Nat Rev Genet. 2014 May；15(5):293-306.

　　Coordination of m(6)A mRNA Methylation and Gene Tranion by ZFP217 Regulates Pluripotency and Reprogramming.Cell Stem Cell. 2015 Dec 3；17(6):689-704.

　　m(6)A RNA methylation is regulated by microRNAs and promotes reprogramming to pluripotency.Cell Stem Cell. 2015 Mar 5；16(3):289-301.

　　Nuclear m(6)A Reader YTHDC1 Regulates mRNA Splicing.Mol Cell. 2016 Feb 18；61(4):507-19.