基因組DNA和組蛋白上存在可逆的表觀遺傳學(xué)修飾，這些修飾可以調(diào)控基因的表達(dá)，由此決定細(xì)胞的狀態(tài)，影響細(xì)胞的分化和發(fā)育。近年來(lái)人們發(fā)現(xiàn)，mRNA和其他RNA也存在類似的表觀遺傳學(xué)調(diào)控，比如m6A（N6-methyladenosine）。

西北農(nóng)林科技大學(xué)、中科院上海植物逆境生物學(xué)研究中心和美國(guó)普渡大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò)全轉(zhuǎn)錄組高通量深度m6A測(cè)序，揭示了擬南芥不同器官之間差異性的m6A甲基化模式。這項(xiàng)研究發(fā)表在十二月十四日的Genome Biology雜志上，文章的通訊作者是Zhaobo Lang和Yizhen Wan。

RNA在生物學(xué)系統(tǒng)中有著舉足輕重的作用，兼具信息分子和調(diào)控分子雙重功能，不僅將DNA的遺傳信息傳遞給蛋白，也調(diào)節(jié)著許多生物學(xué)過(guò)程。RNA的轉(zhuǎn)錄后修飾為其多樣化的功能奠定了基礎(chǔ)。據(jù)估計(jì)RNA上有一百多種化學(xué)修飾，但絕大多數(shù)修飾的功能還鮮為人知。

m6A是真核生物mRNA上最常見(jiàn)的一種轉(zhuǎn)錄后修飾，介導(dǎo)了超過(guò)80%的RNA甲基化。這種表觀遺傳學(xué)修飾非常普遍，出現(xiàn)頻率大約是3-5個(gè)殘基/mRNA。不過(guò)，人們對(duì)m6A的生物學(xué)功能還知之甚少。

這項(xiàng)研究顯示，擬南芥中超過(guò)三分之二的轉(zhuǎn)錄本存在m6A修飾，這些m6A主要分布在終止密碼子附近。高度甲基化的轉(zhuǎn)錄本主要涉及轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、應(yīng)激反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、調(diào)控因子以及一些非編碼RNA。

進(jìn)一步研究表明，擬南芥不同器官具有不同的m6A模式，這種修飾與器官特有的生物學(xué)過(guò)程有關(guān)，可能是擬南芥器官分化的一個(gè)重要因素。研究人員還發(fā)現(xiàn)，高水平表達(dá)的基因甲基化相對(duì)較少，反之亦然。不同RNA的m6A甲基化模式也不盡相同，說(shuō)明m6A模式可能預(yù)示著mRNA的命運(yùn)。有趣的是，轉(zhuǎn)座元件的轉(zhuǎn)錄本大多保持一種特別的模式：轉(zhuǎn)錄本水平相對(duì)較低，m6A甲基化水平比較高。

這項(xiàng)研究對(duì)擬南芥的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行了全面的m6A分析，揭示了各種RNA的m6A模式，轉(zhuǎn)錄本水平與m6A甲基化程度的關(guān)系，以及器官間的m6A模式差異。