盘点上半年CNS及其顶级子刊中m6A相关研究

RNA m6A修饰的功能研究由于无法绘制整个转录组中单个m6A修饰位点而受到限制。为了实现这些研究，本研究介绍了m6A选择性烯丙基化学标记和测序（m6A-SAC-seq），这是一种在单核苷酸分辨率上对m6A进行定量、全转录组定位的方法。该方法只需要~30 ng的poly(A)或rRNA去除的RNA。作者绘制了来自细胞系的和来自人类造血干细胞和祖细胞（HSPCs）体外单核细胞形成过程中RNA的m6A修饰的化学计量学。发现了许多细胞状态特异性m6A位点，它们在细胞分化过程中甲基化状态高度动态。观察到m6A化学计量学的变化，以及编码或受HSPC分化关键转录因子调控的转录本表达水平的变化。m6A-SAC-seq是一种定量方法，利用有限起始量的RNA来解剖m6A位点在不同生物过程中的动态和功能作用。

最近，METTL16被认为是一种RNA甲基转移酶，负责m6A沉积在一些转录本中。METTL16是否能像METTL3和METTL14一样使大量的转录产物甲基化，目前还不清楚。该研究证明了METTL16在基因调控中同时发挥甲基转移酶活性依赖性和非依赖性功能。在细胞核中，METTL16作为m6A的写入器（writer），将m6A存储到数百个特定的mRNA靶标中。在细胞质中，METTL16以独立于m6A的方式促进翻译。更具体地说，METTL16通过其甲基转移酶结构域直接与真核起始因子3a和b以及核糖体RNA相互作用，从而促进翻译起始复合物的组装，促进4000多个mRNA转录本的翻译。此外，证明了METTL16对肝细胞癌的发生至关重要。总的来说，当前研究揭示了先前未被重视的METTL16作为m6A的写入器和翻译起始促进因子的双重功能，这两种功能共同促进了其在肿瘤发生中的重要功能。

m6A及其调控成分在哺乳动物的各种发育过程中发挥着重要作用。然而，由于材料的限制，m6A在早期胚胎中的分布和功能尚不清楚。这项研究开发了一种超低起始量m6A RNA免疫沉淀测序的方法，以揭示小鼠卵母细胞和早期胚胎中转录组范围内的m6A景观，并发现在母体和合子RNA上，包括转位元件MTA和MERVL转录本上m6A RNA修饰的独特富集和动态。值得注意的是，研究发现了母源蛋白KIAA1429是m6A甲基转移酶复合物的组成部分，对于m6A沉积在母源mRNA上（其在合子基因组激活后发生衰变）及MTA转录本维持其在卵母细胞中的稳定性十分关键。有趣的是，m6A甲基转移酶，尤其是METTL3将m6A沉积在合子基因组激活期间转录的mRNA上，并确保其在双细胞阶段后衰变，包括Zscan4和MERVL。当前研究结果揭示了m6A在母体向合子转化的特定环境中的重要功能，即确保卵母细胞中mRNA的稳定性和受精后两细胞特定转录本的衰变。

T细胞抗原受体（TCR）信号通路通过多层和多种基因调控机制控制T细胞的发育、激活和存活。m6A是影响转录本剪接、翻译和稳定性的最普遍的mRNA修饰。本研究将Wtap蛋白描述为m6A甲基转移酶复合物功能所必需的，并揭示其在小鼠T细胞中TCR信号中的关键作用。Wtap和m6A甲基转移酶功能是胸腺细胞分化、控制外周T细胞激活诱导死亡及通过激活肠道RORγt+调节性T细胞功能预防结肠炎所必需的。转录组和表观转录组分析显示，m6A修饰使Orai1和Ripk1 mRNA不稳定。编码蛋白转录后抑制缺乏与钙库操纵的钙离子内流活性增加和Wtap条件遗传失活的T细胞存活减少相关。这些发现揭示了m6A修饰如何影响TCR信号转导并决定T细胞的激活和存活。

癌-睾丸（CT）基因参与癌症的起始和进展，但CT相关的长链非编码RNA（CT-lncRNAs）在肝细胞癌（HCC）中的作用仍不清楚。这项研究发现了一个保守的CT-lncRNA，命名为lnc-CTHCC，在睾丸和HCC中高表达。一个lnc-CTHCC敲除小鼠模型进一步证实了lnc-CTHCC的整体缺失可以抑制HCC的发生发展。体外和体内实验也表明，lnc-CTHCC促进了HCC的生长和转移。机制上，lnc-CTHCC与核不均一核糖核蛋白K（hnRNP K）结合，hnRNP K被招募到YAP1启动子进行激活。此外，METTL3介导了其m6A修饰，并被IGF2BP1/IGF2BP3识别，维持了lnc-CTHCC的稳定性，增加了其在HCC中的表达。这些研究结果表明，lnc-CTHCC直接与hnRNP K结合，通过激活YAP1转录促进肝细胞癌变和进展，提示lnc-CTHCC是HCC潜在的生物标志物和治疗靶点。