生物通報(bào)道  在過(guò)去的十年里，表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域的研究揭示了化學(xué)修飾堿基是人類基因組的豐富組件，使得我們放棄了在高中學(xué)習(xí)的DNA由4個(gè)堿基組成的遺傳學(xué)概念。

現(xiàn)在來(lái)自康奈爾大學(xué)維爾醫(yī)學(xué)院的研究人員獲得的一個(gè)遺傳學(xué)新發(fā)現(xiàn)將再次迫使我們重寫教科書。然而，這一次的研究發(fā)現(xiàn)與RNA相關(guān)。RNA像DNA一樣攜帶著關(guān)于我們的基因以及它們?nèi)绾伪磉_(dá)的信息。研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的RNA堿基修飾，他們認(rèn)為這將*改變我們對(duì)于基因表達(dá)的理解。
這一發(fā)布在5月17日《細(xì)胞》（Cell）雜志上的研究報(bào)告表明長(zhǎng)期被視作是生成蛋白質(zhì)的簡(jiǎn)單藍(lán)圖的信使RNA（mRNA），它的一個(gè)堿基腺嘌呤上往往會(huì)被添加一個(gè)甲基（methyl group）而發(fā)生化學(xué)修飾。過(guò)去mRNA被認(rèn)為只包含4個(gè)堿基，新研究表明第5個(gè)堿基——N6-甲基腺苷（m6A）遍布轉(zhuǎn)錄組。研究人員發(fā)現(xiàn)高達(dá)20%的人類mRNA常規(guī)發(fā)生了甲基化。超過(guò)5000種不同的mRNA分子包含m6A，這意味著這種修飾有可能廣泛的影響了基因的表達(dá)模式。
文章的資深研究員、康奈爾大學(xué)維爾醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)副教授amie R. Jaffrey博士說(shuō)：“這一新發(fā)現(xiàn)改寫了mRNA組成的基本概念，50年來(lái)沒(méi)有人想到mRNA包含了可以調(diào)控功能的內(nèi)部修飾。”
Jaffrey 說(shuō)：“我們知道DNA和蛋白通常受到化學(xué)轉(zhuǎn)換修飾，在健康和疾病狀態(tài)下對(duì)于它們的功能產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。然而一直以來(lái)生物學(xué)家們都認(rèn)為mRNA只是DNA和蛋白質(zhì)之間的一個(gè)中間物?，F(xiàn)在我們知道m(xù)RNA要復(fù)雜得多，RNA甲基化缺陷可能導(dǎo)致疾病發(fā)生。”
事實(shí)上，作為研究的一部分，研究人員證實(shí)肥胖風(fēng)險(xiǎn)基因FTO編碼了一種能夠逆轉(zhuǎn)這種修飾的酶，可將mRNA中的m6A殘基轉(zhuǎn)換為普通的腺苷。攜帶FTO突變的人會(huì)擁有過(guò)度活性的FTO酶，導(dǎo)致m6A低水平，并引起食物攝入和代謝異常導(dǎo)致肥胖。
研究人員同樣還揭示了m6A與其他疾病的。
“我們發(fā)現(xiàn)m6A存在于與人類疾病相關(guān)的基因編碼的大量mRNAs中，包括癌癥和幾種腦疾病例如自閉癥、阿爾茨海默氏癥和精神分裂癥，”研究員、Jaffrey實(shí)驗(yàn)室博士后Kate Meyer說(shuō)。
“RNA甲基化是一種可逆的修飾，似乎是各種各樣生物信號(hào)通路和生理過(guò)程的一個(gè)中心環(huán)節(jié)，”Meyer說(shuō)。
Jaffrey博士說(shuō)*次在mRNA中檢測(cè)到m6A是在1975年，但當(dāng)時(shí)科學(xué)家們不能確定這一發(fā)現(xiàn)是否是受到其他RNA分子污染的結(jié)果。超過(guò)90%的RNA或是轉(zhuǎn)運(yùn)RNA （tRNA）或是核糖體RNA （rRNA），這些細(xì)胞的主力通常會(huì)受到修飾。
然而Jaffrey博士說(shuō)他一直對(duì)于mRNA可能會(huì)被修飾這一想法感興趣。“DNA、蛋白質(zhì)和其他形式RNA會(huì)被修飾，mRNA為什么不會(huì)？”他說(shuō)。因此他和他實(shí)驗(yàn)室的研究人員開(kāi)發(fā)出一種技術(shù)幫助揭示了取自小鼠和人類樣本的mRNA的甲基化作用。

來(lái)源：生物通