Molecular Cell|北京大学伊成器开发m1A测序新方法
iNature：基因表达可以通过动态和可逆RNA修饰进行转录后调控。 N1-甲基化腺苷（m1A）是最近鉴定的mRNA修饰;然而，关于其精确的位置和生物发现知之甚少。在这里，伊成器研究组使用了一种特异的逆转录酶，它从RNA中合成了互补的DNA链，但在m1A位点上精确地引入了突变，最后把m1A精确的定位到RNA上，并发现人转录组中呈现不同类型的m1A修饰模式。 m1A在5'UTR中，特别是那些mRNA帽子结构，这种结构可能会与与翻译效率的增加有关。 一小部分m1A出现的地方，显示出GUUCRA tRNA样基序，均匀分布在转录组中，并且依赖于甲基转移酶TRMT6 / 61A。另外，也显示m1A在线粒体编码的转录产物是普遍存在的。总的来说，伊成器的方法揭示了不同类型的m1A甲基化，并为m1A介导的表观转录生的调控功能研究提供了资源。
迄今已经确定了100多种不同类型的转录后修饰【1】。测序技术的最新突破大大提高了我们对转录组RNA修饰位置，调控和功能的理解【2-5】，同时导致表观转录组学领域的诞生【6,7】。其中，有一个这样的例子就是N1-甲基腺苷（m1A）修饰，这种修饰在非编码RNA（ncRNA）和信使RNA（mRNA）中普遍存在【8-11】。
mRNA的化学修饰
来源何川的Cell，review
m1A在50多年前首次被记录【12】，在人类细胞中，分别在TRMT10C，TRMT61B和TRMT6 / 61A催化的人类线粒体和细胞质tRNA位置9和58处发现m1A【13-15】;它也存在于28S rRNA的1322位，由NML催化。其独特的物理化学性质赋予m1A在维持这些ncRNA的适当结构和功能起关键作用。已经通过微阵列和测序方法评估了tRNA中的m1A; 最近，m1A58的修饰可以被ALKBH1擦除，这证明是m1A的修饰是可逆的。除了ncRNA之外，还发现m1A是哺乳动物mRNA的动态修饰，在5'UTR中具有强的富集。
tRNA及rRNA的修饰
来源何川的Cell，review
尽管如此快速的进展，仍然缺乏哺乳动物m1A甲基化的高分辨率图谱，明显的限制了我们对这种新发现的mRNA修饰的理解和功能表征。以前的m1A分析技术只有大约几十个核苷酸到数百个核苷酸的分辨率，主要由这些实验中的RNA片段的大小决定。此外，甲基转移酶和mRNA m1A修饰的功能了解甚少。因此，除了在rRNA和tRNA中的少数位置，人们对人转录组中m1A的精确位置，调节和功能了解甚少。
新方法流程图
在这里，伊成器报告了单碱基分辨率的方法，同时确认了人转录组中的m1A的精确分布，这种方法是基于m1A诱导的逆转录过程中的错配，并揭示了不同类别的m1A甲基化模式：富集在5'UTR中的一组m1A位点，拥有GUUCRA的基序（“R”表示嘌呤），这样的序列特征在tRNA中出现过类似的现象，而且在转录组中具有相对均匀的分布；另外13个线粒体编码的转录物中的10个编码序列（CDS）中存在普遍的m1A修饰。
文章总结
5'UTR中的m1A位点，特别是位于mRNA（或“帽+ 1”和“帽+ 2”位置）的第一和第二核苷酸的m1A，这些位点与翻译效率的提高有关。相比之下，mt-mRNA的CDS中的m1A抑制翻译。总而言之，伊成器的方法揭示了细胞核与线粒体编码的转录物m1A单碱基分辨率图谱，并且它们呈现了不同的模式，这为阐明mRNA中m1A甲基化的功能提供了深入的资源。
致谢：对于交通大学医学部的张良老师辛苦的付出，对此表示感谢。
原文链接
http://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(17)30794-3
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参考文献
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