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中山大學
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揭示mRNA m5C的序列結構特征和動態變化規律

2021-04-13 00:00:00
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所屬領域:
生物、醫藥及醫療機械
項目成果/簡介:

目前報導的“m5C”位點往往成簇存在于高GC含量區域,對針對NSUN2的RNA干擾不敏感,也無法被m5C抗體所富集,極可能是實驗引入的假陽性。根據這一特征,該研究建立了一套新穎的生物信息學計算流程過濾噪音,得以精確地定位mRNA上的m5C。通過進一步分析,該研究發現NSUN2依賴的m5C位點傾向于擁有一個3’富G的基序,通常位于在一個小頸環結構的底部,與其tRNA底物高度一致,揭示了mRNA m5C 序列和結構特征的由來。該研究發現除了NSUN2,NSUN家族其他成員不調控mRNA m5C位點,暗示除了NSUN家族成員,可能存在新的甲基轉移酶參與了不依賴于NSUN2 的mRNA m5C位點的催化。通過進一步對7個人類組織于10個小鼠組織的轉錄組測序分析,分別確認了3212與2498個高置信度位點。結果表明,在不同組織中mRNA m5C位點的數量與甲基化水平有很大差異。在人和小鼠的睪丸、肝臟、心肌和骨骼肌,mRNA上有數百個高置信度的m5C位點,而在其他的一些組織則寥寥可數。另外,這些m5C位點在人和老鼠之間并不保守,說明它們很可能是受到順式調控(cis-regulation)的。

       這項研究開發的方法為mRNA m5C的研究提供了新的工具;其構建的哺乳動物mRNA m5C 精確圖譜為發現mRNA上m5C修飾的調控和功能奠定了堅實的基礎。奧地利因斯布魯克醫科大學Alexandra Lusser教授在同期撰寫的評述文章“Getting a hold on cytosine methylation in mRNA”中,評價張銳教授課題組開發的新計算方法增加了m5C檢測的精確度,進一步提供了tRNA甲基化轉移酶NSUN2介導mRNA甲基化的令人信服的證據。

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