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Cell子刊:RNA甲基化对HIV影响很大

来源/作者:alax   发表时间:2016-04-25 14:44:32  
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  早在几十年前人们就发现,不少病毒RNA上存在多个m6A修饰位点。但科学家们一直不清楚m6A修饰对病毒复制有怎样的影响。Duke大学的研究团队四月二十一日在Cell Host Microbe杂志上发表文章指出,HIV-1 mRNA的m6A转录后修饰可以增强病毒的基因表达。HIV-1是引起艾滋病的主要病原体。

 

RNA在生物学系统中有着举足轻重的作用,兼具信息分子和调控分子双重功能,不仅将DNA的遗传信息传递给蛋白,也调节着许多生物学过程。RNA的转录后修饰为其多样化的功能奠定了基础。据估计RNA上有一百多种化学修饰,但绝大多数修饰的功能还鲜为人知。

N6-methyladenosine(m6A)是真核生物mRNA上最常见的一种可逆性修饰,介导了超过80%的RNA甲基化。这种表观遗传学修饰非常普遍,出现频率大约是3-5个残基/mRNA。人们已经陆续鉴定了这种动态修饰所需的“读”、“写”和“擦除”蛋白,但对其生物学功能还知之甚少。

早在几十年前人们就发现,不少病毒RNA上存在多个m6A修饰位点。但科学家们一直不清楚m6A修饰对病毒复制有怎样的影响。Duke大学的研究团队四月二十一日在Cell Host Microbe杂志上发表文章指出,HIV-1 mRNA的m6A转录后修饰可以增强病毒的基因表达。HIV-1是引起艾滋病的主要病原体。

研究人员使用光交联辅助的m6A测序技术,在HIV-1基因组上对m6A修饰进行了精确定位。研究显示,m6A修饰主要集中在HIV-1的3′非翻译区(UTR)。3′UTR的m6A位点能招募m6A读取蛋白YTHDF,进而促进病毒的mRNA表达。减少YTHDF可以下调HIV-1蛋白和RNA的表达,抑制病毒在CD4+ T细胞中的复制。过表达YTHDF会增强HIV-1蛋白和RNA的表达,促进病毒在CD4+ T细胞中复制。

中科院北京基因组研究所的团队关注了另一种m6A读取蛋白——YTHDC1。他们前不久在Molecular Cell杂志上发表文章,阐明了m6A和YTHDC1在pre-mRNA剪切中的调控作用。这篇文章的通讯作者是中科院北京基因组研究所的杨运桂研究员。这项研究为人们提供了直接的证据,证明m6A读取器YTHDC1通过招募剪切因子调控mRNA剪切。

有一些转录本能以不依赖帽子的方式进行翻译。去年十月,康奈尔大学的研究团队在Cell杂志上发表文章指出,mRNA 5′UTR的RNA甲基化(m6A)能促进不依赖帽子的蛋白质翻译。这项研究表明,mRNA的5′UTR m6A能够直接结合真核起始因子3(eIF3),不需要帽子结合因子eIF4E就能招募43S复合体并起始翻译。

Cell Stem Cell杂志此前发表的一项研究,展示了小鼠和人类胚胎干细胞的m6A甲基化组,揭示了m6A的进化保守性及其在胚胎干细胞中的功能。这项研究指出,m6A代表着转录组的灵活性,干细胞需要这种灵活性才能向不同细胞类型分化。

 

 

推荐原文:Posttranscriptional m6A Editing of HIV-1 mRNAs Enhances Viral Gene Expression

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