北京基因组所合作揭示RNA甲基化调控R-loop形成及转录终止
R-loop是一种由RNA:DNA杂合链和单链DNA组成的特殊核酸结构,在原核和真核生物的基因组平散布宽泛且普遍存在。R-loop在好多关键的生物学过程中阐扬沉要职能,蕴含染色质建饰、转录调控、DNA危险建复以及基因组不变性等,但其若何被精确调控的机造尚不明显。m6A建饰作为信使RNA上丰度最高的建饰类型,宽泛参加哺乳动物的发育、免疫、干细胞更新、脂肪分化、以及肿瘤天生和转移等性命过程。然而,目前尚不明显m6A是否能作为R-loop中RNA组分的本原特点来调控R-loop水平,进而阐扬各类生物学职能。
中科院北京基因组钻研所杨运桂、任捷与清华大学生科院孙前文团队合作钻研,发现m6A能不变R-loop的形成,进而调控基因转录的有效终止。这一成就以《m6A promotes R-loop formation to facilitate transcription termination》为题于10月12日在线颁发于《细胞钻延追(Cell Research)杂志。
钻研团队首先通过黑点分子杂交和免疫荧光技术,发现敲低m6A甲基转移酶METTL3显著降低R-loop水平,且该调控作用依赖于METTL3甲基转移酶活性。随后,团队成员利用高效液相色谱结合质谱技术,发现相较于染色体结合的RNA(caRNA),R-loop的RNA组分有越发富集的m6A建饰。进一步利用基于单链DNA建库的DNA:RNA杂合链免疫共沉淀高通量测序技术(ssDRIP-seq),发现下调的R-loop重要富集在转录终止区域,R-loop变动程杜纂m6A的距离和建饰水平有关。为了索求m6A对R-loop调控的生物学职能,钻研团队绘造了RNA聚合酶转录位点的高分辨率图谱,并在MYC、ACTIN基因上进行多种转录活性检测,发现m6A推进R-loop形成是转录终止阶段的关键步骤,能够预防RNA聚合酶的转录通读。最后,团队成员构建了针对转录通读的汇报基因系统,通过m6A建饰位点的突变进一步证实m6A对于R-loop形成及转录终止的关键作用。
该钻研发现了m6A甲基化建饰的共转录调控职能,揭示了RNA甲基化建饰对染色质结构的影响,以及R-loop结构中的RNA组分被建饰后对其自身稳态的调控机造,阐释了m6A通过不变R-loop而推进转录正常终止的景象,为进一步钻研m6A与R-loop的调控机造和相应生物学职能提供了根基的技术和理论支持。
该钻研得到了GA黄金甲战术性先导科技专项、国度天然科学以及国度沉点研发打算等基金赞助。
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m6A甲基化建饰调控R-loop的形成及转录终止机造






