在過(guò)去的十年里，表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域的研究揭示了化學(xué)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(xué)習(xí)的DNA由4個(gè)堿基組成的遺傳學(xué)概念。

現(xiàn)在來(lái)自康奈爾大學(xué)維爾醫(yī)學(xué)院的研究人員獲得的一個(gè)遺傳學(xué)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_(dá)的信息。研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的RNA堿基修飾，他們認(rèn)為這將徹底改變我們對(duì)于基因表達(dá)的理解。

上接：Cell重大成果：改寫教科書的遺傳學(xué)新發(fā)現(xiàn)

研究人員采用了兩種不同的可識(shí)別和結(jié)合mRNA中m6A的抗體選擇性分離出包含m6A的mRNAs。通過(guò)對(duì)這些mRNAs進(jìn)行新一代測(cè)序，他們能夠鑒別分離出的每一個(gè)mRNA的序列。來(lái)自康奈爾大學(xué)維爾醫(yī)學(xué)院生理學(xué)系和計(jì)算機(jī)生物醫(yī)學(xué)研究所助理教授、文章的共同作者Christopher Mason博士和Olivier Elemento博士隨后開(kāi)發(fā)出了計(jì)算機(jī)算法解析了這些甲基化mRNAs每一個(gè)的特性。

研究人員并不知道他們?cè)谌祟愔袡z測(cè)到的數(shù)以千計(jì)m6As是如何發(fā)揮作用調(diào)控mRNAs功能的，但是他們注意到m6As定位在mRNA序列的“終止密碼子”附近。這些區(qū)域會(huì)發(fā)送終止mRNA翻譯的信號(hào)，表明m6A有可能影響了核糖體的功能。文章的共同首席研究人員Mason博士說(shuō)：“但是我們真的不知道。它有可能使得其他的蛋白質(zhì)結(jié)合到了mRNA上，或是使得這些mRNAs加入到了全新的調(diào)控信號(hào)通路中。我們的生物信息學(xué)分析提供了一些線索關(guān)于甲基化作用對(duì)RNA功能可能產(chǎn)生的影響。

事實(shí)上在他們的研究中，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)m6A位點(diǎn)經(jīng)常出現(xiàn)在跨越幾個(gè)脊椎動(dòng)物物種的高度保守的mRNA區(qū)域。“這表明m6A位點(diǎn)不僅對(duì)于人類非常重要，而且在數(shù)億年的進(jìn)化選擇下保存了下來(lái)，因此有可能對(duì)于所有動(dòng)物均至關(guān)重要，”Mason博士說(shuō)。

“這是首次證實(shí)一個(gè)表觀轉(zhuǎn)錄組（epitranscriptomic）修飾——RNA功能的改變不是由于基本序列改變導(dǎo)致，”他補(bǔ)充說(shuō)。

Jaffrey 博士說(shuō)：“這些研究結(jié)果是非常、非常令人興奮和驚嘆的。當(dāng)你想到mRNA已經(jīng)存在了如此之久，然而卻無(wú)人意識(shí)到，在這段時(shí)間內(nèi)，它們以這種方式受到調(diào)控。就在我們的眼皮底下。”

除了研究m6A如何在細(xì)胞中調(diào)控mRNAs，研究人員現(xiàn)在正將焦點(diǎn)放到鑒別調(diào)控mRNA甲基化的酶和信號(hào)通路上。

他們的研究已經(jīng)證實(shí)FTO能夠扭轉(zhuǎn)腺苷甲基化，并表明它對(duì)相當(dāng)大比例的細(xì)胞mRNA起作用。“FTO突變估計(jì)發(fā)生在全球10億人中，是肥胖癥和2型糖尿病的主要病因。我們的研究將mRNA中m6A的水平與這些主要健康問(wèn)題聯(lián)系到了一起，并首次確定了FTO有可能靶向的mRNAs，”Meyer博士說(shuō)。

研究人員目前正在致力了解攜帶FTO的患者中的m6A調(diào)控缺陷引起肥胖和代謝性疾病的機(jī)制，他們同時(shí)還在開(kāi)發(fā)測(cè)試迅速鑒別可以抑制FTO活性的化合物。這些化合物有望抑制人類中發(fā)現(xiàn)的過(guò)度活性的FTO，有可能促成肥胖和糖尿病的新型療法。

其他的研究共同作者包括康奈爾大學(xué)生理學(xué)和生物物理學(xué)系、Mason博士綜合功能基因組學(xué)實(shí)驗(yàn)室成員Yogesh Saletore和 Paul Zumbo。

康奈爾大學(xué)維爾醫(yī)學(xué)院已經(jīng)提交了一份關(guān)于檢測(cè)m6A.技術(shù)的臨時(shí)專利。該研究獲得了美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院基金和Starr癌癥聯(lián)盟（Starr Cancer Consortium）的資助。