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北京基因组所(国度生物信息中心)合作开发单细胞RNA m6A测序技术(scm6A-seq)

   近日,GA黄金甲(国度生物信息中心)杨运桂钻研员、中国农业大学韩建永教授、GA黄金甲(国度生物信息中心)杨莹副钻研员和郑州大学第一从属医院孙莹璞教授以共同通讯作者在Nature Communications 杂志上颁发了题为“scm6A-seq reveals single-cell landscapes of the dynamic m6A during oocyte maturation and early embryonic development”的钻研论文 。该钻研利用多沉象征结合m6A-RIP-seq技术道理,开发了单细胞m6A测序技术(scm6A-seq), 并绘造了卵母细胞成熟和早期胚胎发育过程的单细胞分辨率m6A图谱 。

  scm6A-seq技术实现了单细胞内转录组和m6A甲基化组的同时测序(图1),在单个幼鼠卵母细胞中可检测到超过一万个基因的表白,鉴定的m6A建饰区域出现经典的RRAC守旧基序特点,且技术沉复性优良 。通过与公共数据比力,该技术可在筛选到卵母细胞中守旧的m6A建饰特点的同时,保留单细胞中的异质性建饰特点 。

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图1. scm6A-seq测序步骤和本钻研得到的数据集

  利用scm6A-seq对Mettl3敲除幼鼠的卵母细胞RNA进行测序,发现Mettl3敲除的幼鼠卵母细胞中m6A水平降低,同时METTL3依赖的m6A建饰基因在METTL3敲除的卵母细胞中出现异6鸭 。结合表白和m6A建饰特点进一步分辨了高质量的卵子(SN)和低质量的卵子(NSN)(图2) 。

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图2. scm6A-seq分辨SN和NSN卵母细胞

  对分歧减数割裂阶段的卵子进行单细胞m6A测序,发现减数割裂复原后m6A水平会出现显著上升,出现动态性建饰特点 。结合对早期胚胎发育过程的单细胞m6A数据,发现m6A建饰的转录本在次级卵母细胞到合子转变期间会越发不变,而在Mettl3敲除的卵母细胞到合子的发育中,建饰转录本出现不不变性降解,提醒在卵母细胞到合子发育期间m6A不变母源建饰RNA的作用 。在早期胚胎(合子到4细胞)发育过程中,发现2细胞胚胎的两个卵裂球会出现基因组激活分歧步景象,并鉴定到差距性m6A建饰的转录因子 。

  综上,scm6A-seq技术实现了单细胞中m6A甲基化组和转录组的同时测序 。利用scm6A-seq技术,鉴定出了高质量卵母细胞(SN)和低质量(NSN)卵母细胞,提醒scm6A-seq技术具备更精确鉴定单细胞亚群的潜力 。

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