临近年末,恭贺云序客户再发10分RNA甲基化文章!

来源: 上海云序生物科技有限公司   2020-1-12   访问量:709评论(0)

文章导读

感恩有你,一路同行!2019年末,云序生物携全体员工对一直以来关心和支持公司发展的广大新老客户致以最诚挚的问候!光阴如梭,一年转瞬又将成为历史,新的一年意味着新的起点、新的机遇、新的挑战,决心再接再厉,更上一层楼。回首即将过去的2019,云序生物不断创新,硕果累累;展望2020,任重道远却信心倍增!

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近年来,表观转录组学已经成为一个热门话题。在150多种不同的RNA修饰中,以m6A为代表的RNA修饰是近几年的最热点的研究方向。临近年末,云序客户频频又传喜讯!于2019年12月23日,云序客户上海市第十人民医院孙奋勇团队关于m6A在肝母细胞癌中的分子机制研究发表在Molecular Cancer杂志(影响因子=10.679)。在本研究中,作者通过对肝母细胞癌(HB)组织和癌旁组织进行m6A MeRIP-seq(云序生物提供此项服务)并分析,发现m6A主要富集在终止密码子和CDS区。KEGG预测分析发现,发生m6A修饰的mRNA主要富集在Wnt /β-catenin通路。而且,m6A修饰水平降低会导致CTNNB1表达和稳定性下降。本篇文章表明 mRNA发生m6A修饰是HB的一种致癌机制,并鉴定CTNNB1是HB中METTL3介导的m6A修饰的靶点基因。


发表期刊:Molecular Cancer

影响因子:10.679

实验方法:m6A MeRIP-seqmRNA-seqMeRIP-PCR整体m6A修饰水平

实验样本:人肝母细胞癌组织vs癌旁组织(5 vs 5)

文献链接:http://sci-hub.shop/10.1186/s12943-019-1119-7

文章内容
1、m6A修饰异常及METTL3、WTAP、FTO和YTHDF2在HB细胞中的功能

为了探究m6A在HB中的潜在角色,作者首先在HB组织和邻近组织中检测整体m6A修饰水平(云序生物提供此项服务)和m6A writers、erasers和 readers酶的表达情况。结果显示HB组织m6A的整体水平升高,METTL3、 WTAP、FTO 和 YTHDF2表达显著上调,METTL14、KIAA1429 和ALKBH5表达不变。然后作者在HB中下调METTL3、WTAP、 FTO和YTHDF2以探究其在HB细胞中的功能。结果显示下调这些酶能够显著抑制HB细胞增殖、克隆形成能力,促进凋亡。考虑到这些基因的催化功能和m6A修饰的上调水平,作者最终选择METTL3作为研究对象。


图注:METTL3、WTAP、FTO、YTHDF2在HB细胞中的功能作用

2、METTL3可作为HB患者潜在的诊断和预后生物标志物

作者在25对HB病人样本中检测METTL3的表达,并进行了生存曲线分析和ROC曲线分析。生存曲线分析显示METTL3的表达的高表达与复发频繁、存活率低相关。ROC曲线分析进一步证实了METTL3具有较高的临床诊断价值(AUC = 0.8928;P<0.0001)。

图注:METTL3可作为HB患者潜在的诊断和预后生物标志物

3、METTL3在体内促进HB肿瘤生长

为了进一步验证METTL3对HB的致癌潜能,作者在裸鼠体内进行皮下成瘤实验,以检测METTL3在HB成瘤中的功能。结果显示METTL3可以显著降低肿瘤的大小和重量。


图注:METTL3在体内促进HB肿瘤生长

4、HB肿瘤中m6A修饰的mRNA的重要生物学通路
作者通过对m6A MeRIP-seq(云序生物提供此项服务)数据进行分析,在检测到的所有1089个基因中,其中525个基因共同存在于正常组织与肿瘤组织中。作者还分析了正常组织和肿瘤组织中m6A峰值与基因数量之间的可能关系和共有motif基序,基因偏好性(主要富集在终止密码子区和CDS区)。通过m6A MeRIP-seqmRNA-seq(云序生物提供此项服务)进行关联分析,结果显示m6A修饰能够导致基因表达上调。为了探究m6A对HB的影响,作者筛选与基因表达相关性比较强的m6A上调的基因进行KEGG预测分析,显示主要与病毒致癌、肿瘤中蛋白多糖、内质网蛋白加工、Wnt信号通路等。由于Wnt /β-catenin信号通路能够促使肿瘤恶化,因此作者假设上调m6A甲基化可能通过激活Wnt/β-catenin促进肿瘤的生长。其中,CTNNB1、CCND1和NKD1参与Wnt /β-catenin信号通路。其中CTNNB1的m6A丰度是最显著的。因此作者选择CTNNB1作为后续靶点,进行功能机制实验。




图注:m6A修饰的mRNA的重要生物学通路

5、m6A调控CTNNB1的活化
几乎50-90%的HB疾病都会发生CTNNB1的突变,且CTNNB1是Wnt/β-catenin信号通路的关键基因,因此作者选择CTNNB1作为后续的研究对象。发现CTNNB1在HB中显著上调;下调CTNNB1能够降低HB细胞的活力,促进HB细胞的凋亡。作者还发现CTNNB1和METTL3在表达上呈显著正相关,且下调METTL3能够降低CTNNB1的表达。m6A MeRIP-PCR(云序生物提供此项服务)结果显示,下调METTL3能够降低CTNNB1的甲基化水平,同时降低的m6A甲基化能降低CTNNB1的稳定性。



图注:m6A调控CTNNB1的活化

总结

RNA 甲基化修饰依然将会是2020年国自然科研热点。从文章来看,作者巧妙利用m6A MeRIP-seqmRNA-seq(云序生物提供此项服务)等技术手段,探究了癌症细胞中的m6A修饰分布情况,找到了既发生m6A修饰,又显著高表达的下游靶基因。这种方法能够快速锁定m6A调控的下游靶基因并进行分子机制探究,也是云序一直推荐的研究思路。相信许多研究者关注到m6A对于癌症的发展具有密切联系,也是众多科研学者竞相追逐的热点。

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利用m6A特异性抗体,通过免疫共沉淀技术(MeRIP方法)特异性富集发生甲基化修饰的RNA,与不处理组做对比(Input),检测发生甲基化RNA。


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