R環是由DNA組成的三鏈核酸結構:RNA異源雙鏈和移位的單鏈DNA鏈。它們是所有真核生物中普遍存在的具有重要功能的基因組特徵。R-環可以在順式和反式中形成;RNA聚合酶轉錄後,新生RNA與其DNA模板形成順式R-環,並發揮協同轉錄調控作用。因此,控制RNA的形成和解離是很重要的,許多外部因素已被確定。然而,RNA本身的內在特性,如各種修飾,是否能調節DNA:RNA雜種的形成,尚不清楚。
2019年10月12號,中國科學院北京基因組研究所楊運桂,任捷及清華大學孫前文共同通訊Cell Research 上在線發表了題為「m6A promotes R-loop formation to facilitate transcription termination」的研究論文,該該研究揭示了調節RNA的內在特性m6 A修飾在促進共轉錄R環以防止Pol II的通讀活性以有效終止中的關鍵作用。
另外,2019年9月13日,中國科學院北京基因組研究所楊運桂及楊瑩共同通訊在Cell Research在線發表題為"Dynamic methylome of internal mRNA N7-methylguanosine and its regulatory role in translation"的研究論文,該研究建立了m7G單核苷酸拆分交聯和免疫沉澱與測序(m7G miCLIP-seq)方法,以特異性檢測內部mRNA m7G修飾。使用這種方法,研究人員發現m7G在5'UTR區域和富含AG的環境中富集,這是在不同的人/小鼠細胞系和小鼠組織中保守的特徵。引人注目的是,內部m7G修飾在H2O2和熱休克處理下均受到動態調節,在CDS和3'UTR區域具有顯著的積累,並且在促進mRNA翻譯效率方面起作用。總之,該研究結果揭示了內部mRNA m7G甲基化組的動態特徵,並突出顯示m7G作為一種新的表觀轉錄組標記,在翻譯中具有調節作用;
2019年7月4日,中國醫學科學院北京協和醫學院吳文銘、趙玉沛與中國科學院北京基因組研究所楊運桂共同通訊在Cell Research上在線發表了題為「Single-cell RNA-seq highlights intra-tumoral heterogeneity and malignant progression in pancreatic ductal adenocarcinoma」的研究論文。研究人員利用單細胞RNA-seq(scRNA-seq)獲取了原發性PDAC腫瘤和對照胰腺中57530個單個胰腺細胞的轉錄圖譜,該研究發現為破譯PDAC的腫瘤內異質性提供了有價值的資源,並揭示了腫瘤內轉錄狀態與T細胞活化之間的聯繫,為靶向治療和免疫治療等抗癌治療提供了潛在的生物標誌物;
2018年12月4日,中國科學院北京基因組研究所楊運桂等人在Cell Research雜誌發表題為「A novel m6A readerPrrc2a controls oligodendroglial specification and myelination」的研究論文,該研究發現:Prrc2a在基於腦-seq資料庫的Prrc2c的所有類型的神經細胞中表達更多。同時發現Prrc2a在培養的神經細胞中的少突膠質細胞前體細胞(OPCs)中高度表達;
2018年10月8日,中國科學院遺傳與發育生物學研究所王秀傑和北京基因組研究所楊運桂在Cell Research 上聯合發表了題為「METTL3-mediated N6-methyladenosinemRNA modification enhances long-term memory consolidation」的研究論文,這項研究揭示了RNAm6A修飾在調節長期記憶形成中的直接作用,並且還表明個體之間的記憶功效差異可以通過重複學習來補償;
2018年5月22日,中國科學院北京基因組研究所楊運桂課題組等人在Cell Research 上在線發表了題為「Dynamic transcriptomic m6A decoration: writers, erasers, readers and functions in RNA metabolism」的綜述性文章,在這篇綜述中,研究人員提供了關於m6A writers, readers和erasers的生物學功能以及m6A在剪接調控中的作用的全面總結。
R環是由DNA組成的三鏈核酸結構:RNA異源雙鏈和移位的單鏈DNA鏈.它們是所有真核王國中普遍存在的具有重要功能的基因組特徵。例如,在未甲基化的CpG島啟動子、富G終止子和許多其他調節性染色體上發現了R-環。對不同的細胞過程至關重要,如免疫球蛋白類轉換、有絲分裂染色體分離、DNA複製和修復、基因組穩定性調節、以及轉錄過程中的多個步驟。
R-環可以在順式和反式中形成;RNA聚合酶轉錄後,新生RNA與其DNA模板形成順式R-環,並發揮協同轉錄調控作用。因此,控制RNA的形成和解離是很重要的,許多外部因素已被確定。然而,RNA本身的內在特性,如各種修飾,是否能調節DNA:RNA雜種的形成,尚不清楚。
m6A促進R-環的形成,促進轉錄終止
總之,該研究工作揭示了調節RNA的內在特性m6 A修飾在促進共轉錄R環以防止Pol II的通讀活性以有效終止中的關鍵作用。 m6 A甲基轉移酶METTL3的消耗顯著降低了TESs周圍m6 A +基因中的R環積累,並擾亂了末端。
要在受影響的TES處恢復R環並抑制隨後的通讀活性,需要METTL3的甲基轉移酶活性。METTL3對R環和Pol II的這種調節作用表明,存在銜接METTL3-Pol II相互作用的其他銜接蛋白。 可以介導這些相互作用的蛋白質的進一步研究應闡明潛在的機制。
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https://www.nature.com/articles/s41422-019-0235-7