Nature揭示RNA修饰在大脑功能和性别决定中的重要作用

　　

生物通报道：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。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。本期Nature发表的一项研究指出，RNA修饰对果蝇神经系统的功能至关重要，也在性别决定起到了重要作用。

N6-methyladenosine（m6A）是真核生物mRNA和长非编码RNA上最普遍的一种RNA修饰，介导了超过80%的RNA碱基甲基化。人们已经陆续鉴定了m6A所需的“读”、“写”和“擦除”蛋白，但对其生物学功能还知之甚少。

研究人员发现，发育中的果蝇神经系统存在高水平的m6A RNA修饰，而且这种修饰对神经系统的功能非常关键。干扰生成m6A的分子通路会造成果蝇行为异常，使果蝇不能正确折叠翅膀，无法给自己定向，移动也更为缓慢。果蝇运动能力受到的这些影响都来自于大脑功能损伤。这项研究还表明，m6A在调节性别决定的时候也很重要。

“mRNA上带有丰富的RNA修饰，我认为这是近15年来该领域最激动人心的发现。我们揭示了m6A在果蝇神经系统和性别决定中的重要作用。鉴于这种修饰在脊椎动物神经系统也很丰富，它很可能在人体内也承担了类似的功能，”文章通讯作者Dr. Jean-Yves Roignant说。

这项研究不仅发现了m6A在胚胎发育中起到的作用，还鉴定了m6A甲基转移酶的一个新组分。研究人员相信，RNA修饰的这个新兴领域（表观转录组）未来还将迎来更多振奋人心的发现。

伯明翰大学的科学家们最近在Nature杂志上发表文章，揭示了m6A在Sxl（Sex-lethal）基因调控中起到的关键作用。Sxl是一个涉及性别决定的开关基因。研究显示，m6A介导果蝇Sxl的可变剪切，最终决定果蝇发育成雄性还是雌性。（更多信息请参见：Nature发表表观遗传学重要发现 决定性别的RNA甲基化）

近年来科学家们逐渐发现m6A修饰与人类疾病关系密切，但对m6A起到的具体作用还知之甚少。约翰霍普金斯大学和中山大学的研究人员发现，低氧条件通过m6A去甲基化诱导乳腺癌干细胞表型。中山大学第一附属医院的Chuanzhao Zhang是这篇文章的第一作者。（更多信息请参见：中大学子与学术牛人解析RNA修饰与癌症干细胞）

目前的m6A分析方法主要是把methyl-RNA免疫沉淀和测序结合起来，称为MeRIP-Seq或者m6A-Seq。这种方法只能将m6A残基定位在100–200 nt的转录本区域中，无法在全转录组水平上鉴定m6A的精确位置。去年六月美国康奈尔大学的研究团队在Nature Methods杂志上发表了一种名为miCLIP的新技术。这种技术可以很方便的获得单核苷酸分辨率m6A图谱。（更多信息请参见：Nature Methods：RNA甲基化的高分辨率分析）

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：m6A modulates neuronal functions and sex determination in Drosophila. Nature