生物通報道  在過去的十年里，表觀遺傳學領(lǐng)域的研究揭示了化學修飾堿基是人類基因組的豐富組件，使得我們放棄了在高中學習的DNA由4個堿基組成的遺傳學概念。

現(xiàn)在來自康奈爾大學維爾醫(yī)學院的研究人員獲得的一個遺傳學新發(fā)現(xiàn)將再次迫使我們重寫教科書。然而，這一次的研究發(fā)現(xiàn)與RNA相關(guān)。RNA像DNA一樣攜帶著關(guān)于我們的基因以及它們?nèi)绾伪磉_的信息。研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的RNA堿基修飾，他們認為這將*改變我們對于基因表達的理解。
這一發(fā)布在5月17日《細胞》（Cell）雜志上的研究報告表明長期被視作是生成蛋白質(zhì)的簡單藍圖的信使RNA（mRNA），它的一個堿基腺嘌呤上往往會被添加一個甲基（methyl group）而發(fā)生化學修飾。過去mRNA被認為只包含4個堿基，新研究表明第5個堿基——N6-甲基腺苷（m6A）遍布轉(zhuǎn)錄組。研究人員發(fā)現(xiàn)高達20%的人類mRNA常規(guī)發(fā)生了甲基化。超過5000種不同的mRNA分子包含m6A，這意味著這種修飾有可能廣泛的影響了基因的表達模式。
文章的資深研究員、康奈爾大學維爾醫(yī)學院藥理學副教授amie R. Jaffrey博士說：“這一新發(fā)現(xiàn)改寫了mRNA組成的基本概念，50年來沒有人想到mRNA包含了可以調(diào)控功能的內(nèi)部修飾。”
Jaffrey 說：“我們知道DNA和蛋白通常受到化學轉(zhuǎn)換修飾，在健康和疾病狀態(tài)下對于它們的功能產(chǎn)生了深遠的影響。然而一直以來生物學家們都認為mRNA只是DNA和蛋白質(zhì)之間的一個中間物?，F(xiàn)在我們知道m(xù)RNA要復雜得多，RNA甲基化缺陷可能導致疾病發(fā)生。”
事實上，作為研究的一部分，研究人員證實肥胖風險基因FTO編碼了一種能夠逆轉(zhuǎn)這種修飾的酶，可將mRNA中的m6A殘基轉(zhuǎn)換為普通的腺苷。攜帶FTO突變的人會擁有過度活性的FTO酶，導致m6A低水平，并引起食物攝入和代謝異常導致肥胖。
研究人員同樣還揭示了m6A與其他疾病的。
“我們發(fā)現(xiàn)m6A存在于與人類疾病相關(guān)的基因編碼的大量mRNAs中，包括癌癥和幾種腦疾病例如自閉癥、阿爾茨海默氏癥和精神分裂癥，”研究員、Jaffrey實驗室博士后Kate Meyer說。
“RNA甲基化是一種可逆的修飾，似乎是各種各樣生物信號通路和生理過程的一個中心環(huán)節(jié)，”Meyer說。
Jaffrey博士說*次在mRNA中檢測到m6A是在1975年，但當時科學家們不能確定這一發(fā)現(xiàn)是否是受到其他RNA分子污染的結(jié)果。超過90%的RNA或是轉(zhuǎn)運RNA （tRNA）或是核糖體RNA （rRNA），這些細胞的主力通常會受到修飾。
然而Jaffrey博士說他一直對于mRNA可能會被修飾這一想法感興趣。“DNA、蛋白質(zhì)和其他形式RNA會被修飾，mRNA為什么不會？”他說。因此他和他實驗室的研究人員開發(fā)出一種技術(shù)幫助揭示了取自小鼠和人類樣本的mRNA的甲基化作用。

來源：生物通