论文标题：N6-methyladenosine mRNA marking promotes selective translation of regulons required for human erythropoiesis
刊登日期：2019年10月
发表杂志：Nature Communications
影响因子：14.919
研究机构：美国西雅图福瑞德·哈金森癌症研究中心Patrick Paddison课题组
今天，下沙小何给大家带来一篇发表于NC中的文章，这篇文章聚焦于m6A修饰与红细胞生成之间的关系。
人每天能生成2×1011个成熟红细胞，这些红细胞在血管里不断穿梭，为人类细胞的日常活动提供必要的氧气以及其他正常的生理活动支持。当人类的红细胞的生成过程或者生理功能发生变化时，就会造成包括贫血在内的各种疾病。m6A是一种常见的RNA修饰，他在生命活动中发挥了重大的作用，能参与到分化和生长等众多关键进程中，目前也有研究表明m6A也可以调节造血干细胞的自我更新和分化，但对于红细胞的分化以及成熟过程却没有明确的研究。
对于人红细胞的分化以及成熟过程，选取人的未成熟的红细胞是第一选择，但由于未成熟的红细胞相对来说比较难取。一般都是幼红细胞居多。因此鉴于此，在这作者就退而求其次，取人红细胞白血病细胞系作为研究对象。研究表明，如果一个细胞要变成成熟的红细胞，必须得高表达GYPA，GATA1和LMO2。在这里，作者通过CRISPR/cas9的全基因敲除手段来探测什么基因会对以上三个基因的表达水平影响最大。但CRISPR/cas9的结果却意外发现，m6A相关的三个甲基转移酶METTL14、METTL3和WTAP的敲除对人红细胞白血病细胞系中以上三个基因的表达影响最大。以上实验提示，m6A能在红细胞成熟过程中发挥了重大的作用。
首先作者发现，未成熟红细胞的motif和m6A分布区域均与m6A正常趋势相符，证明实验完全ok，没问题。接着，作者发现在3088个m6A修饰基因中，有大量的m6A位点都是与红细胞分化相关的，尤其是像KLF1，GFI1B，FL1和STK40等与分化直接相关的基因，说明m6A通过修饰红细胞发育的基因来调节红细胞的分化进程。
以上证据说明单个样本的m6A修饰水平更加进一步提示m6A在细胞分化过程中起到重要作用，因此作者对m6A相关酶用sgRNA进行了敲除实验，结果发现，WTAP，METTL3，METTL14的敲除都会对m6A整体水平产生变化，并对下游的基因产生表达变化。那这些变化的基因是否是红细胞分化相关的呢？作者又做了GSEA分析，结果证明确实是相关的，WTAP，METTL3敲除会显著改变红细胞分化的各个进程。
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接下来作者就猜想，m6A的修饰是否会调节基因的翻译水平，因此作者取WT和WTAP KD样本做了翻译组（Ribo-seq）并和m6A联合分析，结果发现确实有部分m6A修饰的基因存在翻译水平的变化。而且相关性计算，受到WTAP敲除（即m6A相关基因敲除）影响的基因大多数都为红细胞生成相关基因的变化，WB和qPCR的表现也和测序结果吻合。而对红细胞相关基因的5‘端进行m6A修饰的结果也和结果符合。说明m6A确实能够通过调节翻译水平来进行红细胞分化的调控。但m6A在整个红细胞分化过程中究竟是促进还是抑制作用呢？作者进一步做了表型验证，我们从结果发现，将METTL3，WTAP和METTL14敲除后，能发现会显著降低红细胞的分化。并且确实降低了，也就表明m6A修饰确实促进了红细胞的分化。
总结来说，本文结果表明，m6A依赖性的mRNA转录调控在红细胞分化过程和基因调控过程起着重大作用。而这些CRISPR编辑的细胞本身量不多，常规的m6A测序方法无法实现情况下，作者果断采用了微量m6A测序方法进行数据挖掘，避免了常规m6A测序高起始量的缺陷。
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