生物通報道  在過去的十年里，表觀遺傳學領域的研究揭示了化學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習的DNA由4個堿基組成的遺傳學概念。

現(xiàn)在來自康奈爾大學維爾醫(yī)學院的研究人員獲得的一個遺傳學新發(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。RNA像DNA一樣攜帶著關于我們的基因以及它們?nèi)绾伪磉_的信息。研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的RNA堿基修飾，他們認為這將*改變我們對于基因表達的理解。
這一發(fā)布在5月17日《細胞》（Cell）雜志上的研究報告表明長期被視作是生成蛋白質的簡單藍圖的信使RNA（mRNA），它的一個堿基腺嘌呤上往往會被添加一個甲基（methyl group）而發(fā)生化學修飾。過去mRNA被認為只包含4個堿基，新研究表明第5個堿基——N6-甲基腺苷（m6A）遍布轉錄組。研究人員發(fā)現(xiàn)高達20%的人類mRNA常規(guī)發(fā)生了甲基化。超過5000種不同的mRNA分子包含m6A，這意味著這種修飾有可能廣泛的影響了基因的表達模式。
文章的資深研究員、康奈爾大學維爾醫(yī)學院藥理學副教授amie R. Jaffrey博士說：“這一新發(fā)現(xiàn)改寫了mRNA組成的基本概念，50年來沒有人想到mRNA包含了可以調控功能的內(nèi)部修飾。”
Jaffrey 說：“我們知道DNA和蛋白通常受到化學轉換修飾，在健康和疾病狀態(tài)下對于它們的功能產(chǎn)生了深遠的影響。然而一直以來生物學家們都認為mRNA只是DNA和蛋白質之間的一個中間物?，F(xiàn)在我們知道m(xù)RNA要復雜得多，RNA甲基化缺陷可能導致疾病發(fā)生。”
事實上，作為研究的一部分，研究人員證實肥胖風險基因FTO編碼了一種能夠逆轉這種修飾的酶，可將mRNA中的m6A殘基轉換為普通的腺苷。攜帶FTO突變的人會擁有過度活性的FTO酶，導致m6A低水平，并引起食物攝入和代謝異常導致肥胖。
研究人員同樣還揭示了m6A與其他疾病的。
“我們發(fā)現(xiàn)m6A存在于與人類疾病相關的基因編碼的大量mRNAs中，包括癌癥和幾種腦疾病例如自閉癥、阿爾茨海默氏癥和精神分裂癥，”研究員、Jaffrey實驗室博士后Kate Meyer說。
“RNA甲基化是一種可逆的修飾，似乎是各種各樣生物信號通路和生理過程的一個中心環(huán)節(jié)，”Meyer說。
Jaffrey博士說*次在mRNA中檢測到m6A是在1975年，但當時科學家們不能確定這一發(fā)現(xiàn)是否是受到其他RNA分子污染的結果。超過90%的RNA或是轉運RNA （tRNA）或是核糖體RNA （rRNA），這些細胞的主力通常會受到修飾。
然而Jaffrey博士說他一直對于mRNA可能會被修飾這一想法感興趣。“DNA、蛋白質和其他形式RNA會被修飾，mRNA為什么不會？”他說。因此他和他實驗室的研究人員開發(fā)出一種技術幫助揭示了取自小鼠和人類樣本的mRNA的甲基化作用。

來源：生物通