中大新聞網(wǎng)訊（通訊員郭文冰、王金凱）真核生物的pre-mRNA能夠通過(guò)選擇性加工形成不同的RNA異構(gòu)體，這些可變的加工方式包括可變剪接、可變加尾，此外，相同基因也存在可變啟動(dòng)子，從而產(chǎn)生具有不同5’端的RNA異構(gòu)體。這些種類復(fù)雜的RNA異構(gòu)體在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中廣泛存在，然而m6A是否能夠選擇性地標(biāo)記這些RNA異構(gòu)體并不清楚，尤其是不同RNA異構(gòu)體上的相同m6A位點(diǎn)是否也能夠產(chǎn)生差異的m6A修飾？對(duì)這一科學(xué)問(wèn)題理解的欠缺主要是由于技術(shù)的匱乏。
2025年2月7日，中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院王金凱課題組在Molecular Cell雜志上在線發(fā)表了題為“Single-molecule m6A detection empowered by endogenous labeling unveils complexities across RNA isoforms”的研究論文。該論文通過(guò)APOBEC1-YTH在細(xì)胞內(nèi)使內(nèi)源的RNA的m6A附近產(chǎn)生C-to-U突變并進(jìn)行第三代牛津納米孔直接RNA測(cè)序（ONT DRS），從而通過(guò)已知m6A位點(diǎn)附近10~100 nt的C-to-U突變?cè)趩畏肿铀綄?duì)m6A進(jìn)行內(nèi)源性標(biāo)記，通過(guò)半監(jiān)督學(xué)習(xí)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗后，獲得約一百萬(wàn)個(gè)單分子水平的5-mer的m6A電信號(hào)，訓(xùn)練出一個(gè)在單分子水平準(zhǔn)確檢測(cè)m6A修飾的深度學(xué)習(xí)模型m6Aiso。進(jìn)而揭示了相同的m6A位點(diǎn)在不同的異構(gòu)體上也能夠通過(guò)至少三種不同的機(jī)制產(chǎn)生廣泛的差異。尤其是在上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化模型中，TGF-β誘導(dǎo)后，活化的轉(zhuǎn)錄因子SMAD3會(huì)通過(guò)招募METTL3/METTL14/WTAP選擇性地促進(jìn)以SMAD3為啟動(dòng)子的下游RNA的m6A修飾, 從而造成相同基因使用不同啟動(dòng)子的異構(gòu)體呈現(xiàn)選擇性的m6A上調(diào)。該研究為理解m6A在異構(gòu)體上的復(fù)雜性以及m6A的選擇性調(diào)控機(jī)理提供了新的視角。
該研究論文通訊作者是中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院王金凱教授，其課題組博士后郭文冰、任志軍和黃翔為論文的共同第一作者。該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省科學(xué)基金、博士后基金以及中山大學(xué)學(xué)科交叉團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的支持。
論文鏈接：https://www.cell.com/molecular-cell/abstract/S1097-2765(25)00049-8
