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m6a rna甲基化测序

rna甲基化是当今热门的研究领域之一,2017年共有125篇m6a相关文献发表。而今年更是井喷式增长,截止目前,已发表144篇文献,其中不乏nature,cell等期刊。m6a的功能也是十分强大,涉及生长发育的各个方面。

概述

m6a(n6-methyladenosine,6-甲基腺嘌呤)是真核生物mrna中常见的一种转录后修饰。早在上世纪70年代,人们就已经在真核生物的mrna和lncrna中发现了m6a修饰。已知绝大部分真核生物中,mrna 5’utr区域发生的甲基化修饰,在mrna剪接、编辑、稳定性、降解、多腺苷酸化等方面发挥重要功能;而3’utr区域发生的甲基化修饰有助于mrna的出核转运、翻译起始以及与polya结合蛋白一起维持mrna的结构稳定。

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m6a甲基化酶

在mrna中,大约有少量的adenine发生甲基化,平均每条mrna有3-5个m6a位点。大多数rna甲基化酶的识别位点为rrach,也有报道为[g/a/u][g>a]m6ac[u>a>c]。m6a甲基化修饰被证明是可逆的,由甲基化转移酶 (writers)、去甲基化酶 (erasers)和甲基化阅读蛋白(readers)等共同参与。
 

m6a-2


m6a甲基化酶广泛参与哺乳动物的发育,免疫,肿瘤生成和转移,干细胞更新,脂肪分化等生命过程。mettl3和mettl14能促进造血干细胞的自我更新,并且在成胶质细胞瘤以及肝癌中调控体内m6a水平;fto是发现的m6a去甲基化酶,对单链,双链rna和dna都具有去甲基化功能,主要作用于基因内部的m6a位点,作为致癌基因促进白血病的发生;另外,fto与脂肪发育密切相关;alkbh5能增强其靶基因foxm1的表达,维持胶质瘤干细胞的生长;ythdf1, ythdf3和ythdc2通过提高m6a翻译器的效率从而促进蛋白质的合成, 而ythdf2, ythdf3和ythdc2特异性识别发生m6a的mrna,并介导mrna的降解。

m6a的检测

目前,在全转录组范围检测m6a修饰的主流技术是merip-seq(m6a-seq),该技术使用n6-甲基腺嘌呤抗体富集高甲基化的rna片段,然后结合高通量测序,在全转录组范围检测m6a修饰。

实验流程

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分析流程

m6a-4 

参考文献

1 deng x, su r, weng h, huang h, li z, chen j. (2018).rna n6-methyladenosine modification in cancers: current status and perspectives. cell research. 28(5):507-517.
2 xiao, c. l. and s. zhu, et al. (2018). n-methyladenine dna modification in the human genome. mol. cell 71 (2): 306-318.e7.
3 roundtree ia, evans me, pan t, he c. (2017).dynamic rna modifications in gene expression regulation. cell 169(7): 1187-1200.
4 zhang, s., zhao, b. s., zhou, a., lin, k., zheng, s., lu, z., … huang, s. (2017). the m6a demethylase alkbh5 maintains tumorigenicity of glioblastoma stem-like cells by sustaining foxm1 expression and cell proliferation program. cancer cell, 31(4), 591–606.e6.
5 alarcón, c. r., et al. (2015).n6-methyladenosine marks primary micrornas for processing. nature 519.7544:482.

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