Niedawne odkrycia dotyczące odwracalnej metylacji N(6)-metyladenozyny (m(6)A) na informacyjnego RNA (mRNA) i mapowanie metylomów m(6)A u ssaków i drożdży mają ujawniły potencjalne funkcje regulacyjne tej modyfikacji RNA. U roślin, defekty w metylotransferazie m(6)A powodują fenotyp letalny zarodka, sugerując krytyczną rolę m(6)A w rozwoju roślin. Tutaj profilujemy m(6)A w dwóch odmianach Arabidopsis thaliana i ujawniamy, że m(6)A jest wysoce konserwatywną modyfikacją mRNA w roślinach. W odróżnieniu od ssaków, m(6)A w A. thaliana jest wzbogacony nie tylko wokół kodonu stop i w obrębie regionów 3'-nietranslowanych, ale także wokół kodonu start. Analiza ontologii genów wskazuje, że unikalny wzór dystrybucji m(6)A w A. thaliana jest związany ze specyficznymi dla roślin szlakami obejmującymi chloroplast. Odkryliśmy również odkryliśmy pozytywną korelację między odkładaniem m(6)A a obfitością mRNA, sugerując regulacyjną rolę m(6)A w ekspresji genów roślinnych. --- Zarówno miRNA, jak i metylacja DNA są krytycznymi regulatorami ekspresji genów. Zaburzenia w ekspresji miRNA lub metylacji DNA są czynnikiem przyczynowym wielu stanów patologicznych. licznych stanów patologicznych. Metylacja DNA może hamować transkrypcję miRNA, podobnie jak genów kodujących, poprzez metylację wysp CpG w regionach promotorowych miRNA. regionach promotorowych miRNA. I odwrotnie, niektóre miRNA mogą bezpośrednio celować w metylotransferazy DNA metylotransferazy DNA i powodować ich zahamowanie, wpływając w ten sposób na wzór metylacji całego genomu. wzór metylacji całego genomu. Ostatnio wzorce metylacji zostały również w mRNA. Co zaskakujące, dwa najczęściej badane stany metylacji w mRNA (m6A i m5C) są wzbogacone w 3'-UTR (regiony nieulegające translacji), miejscu docelowym dla mRNA. regionach), miejscu docelowym dla większości miRNA. Podczas gdy doniesiono, że m5C stabilizuje mRNA, m6A ma destabilizujący wpływ na mRNA. Jednak wpływ metylacji metylacji mRNA na jego interakcję z miRNA jest w dużej mierze niezbadany. Przegląd podkreśla złożoną interakcję między mikroRNA a metylacją na poziomie DNA i mRNA. i mRNA. --- N(6)-metyladenozyna (m6A) jest najliczniej występującą zmodyfikowaną zasadą w eukariotycznym mRNA i została powiązana z różnymi efektami na los mRNA. Obecne podejścia do mapowania lokalizują reszty m6A w regionach transkryptu o długości 100-200 nt, ale nie mogą zidentyfikować dokładnych pozycji m6A na poziomie całego transkryptomu. Tutaj opracowaliśmy m6A o rozdzielczości pojedynczych nukleotydów i immunoprecypitacji (miCLIP) i wykorzystaliśmy go do wykazania, że przeciwciała przeciwko m6A mogą indukować specyficzne mutacje sygnatury na resztach m6A po indukowanym światłem ultrafioletowym przeciwciałem-RNA i odwrotnej transkrypcji. Odkryliśmy, że te przeciwciała w podobny sposób indukowały sygnatury mutacji w N(6),2'-O-dimetyloadenozynie (m6Am), modyfikacji modyfikacji występującej w pierwszym nukleotydzie niektórych mRNA. Używając tych sygnatur, zmapowaliśmy m6A i m6Am z rozdzielczością pojedynczego nukleotydu w ludzkim i mysim mRNA i zidentyfikowaliśmy małe nukleolarne RNA (snoRNA) jako nową klasę niekodujących cząsteczek zawierających m6A niekodujących RNA (ncRNA). --- Metylotranskryptom to nowy, ekscytujący obszar, który bada mechanizmy i funkcje funkcje metylacji w transkryptach. Baza danych metylotranskryptomu (MeT-DB, http://compgenomics.utsa.edu/methylation/) jest pierwszym kompleksowym źródłem dla N6-metyloadenozyny (m(6)A) w transkryptomie ssaków. Obejmuje ona bazę danych, która rejestruje publicznie dostępne zestawy danych z metylowanego RNA sekwencjonowania immunoprecypitacyjnego (MeRIP-Seq), niedawno opracowanej technologii do do badania metylotranskryptomu m(6)A. MeT-DB obejmuje ∼ 300 k miejsc metylacji m(6)A miejsc metylacji w 74 próbkach MeRIP-Seq z 22 różnych warunków eksperymentalnych przewidywanych przez algorytmy exomePeak i MACS2. Aby zbadać te bogate informacji, MeT-DB zapewnia również przeglądarkę genomu do wyszukiwania i wizualizacji specyficznej dla kontekstu metylacji m(6)A w różnych warunkach. MeT-DB zawiera również zawiera również dane miejsc wiązania mikroRNA, czynników splicingowych i białek wiążących RNA RNA w oknie przeglądarki w celu porównania z miejscami m(6)A i zbadania potencjalnych funkcji m(6)A. Analiza zróżnicowanej metylacji m(6)A i związanej z nią i związanej z nią zróżnicowanej ekspresji genów w dwóch warunkach jest również dostępna w przeglądarce. Globalna perspektywa ogólnogenomowego rozkładu metylacji m(6)A we wszystkich danych jest przedstawiona w okrągłych ideogramach, które działają również jako portal nawigacyjny. Wyniki zapytań i cały zestaw danych można wyeksportować w celu ułatwienia publikacji i dodatkowej analizy.
Czy cząsteczki informacyjnego RNA są epigenetycznie metylowane?
Tak, metylotranskryptom to ekscytujący nowy obszar, który bada mechanizmy i funkcje metylacji w transkryptach.