手機版|
二維碼|
RNA甲基化研究持續(xù)升溫，高分文章不斷涌現(xiàn)，m6A作為其中最耀眼的那顆星，受到眾多科研工作者的追捧。目前已有的研究表明m6A在細胞加速mRNA代謝和翻譯，以及在細胞分化、胚胎發(fā)育和壓力應答等過程中起重要作用。但深入的研究m6A作用機制需要耗費較多的時間和精力，那有沒有辦法在短期內快速發(fā)表m6A的研究文章呢？今天小編就為大家?guī)硪黄菩蚩蛻舭l(fā)表的關于高脂喂養(yǎng)的小鼠和正常小鼠肝臟中m6A甲基化差異表達的研究，教你如何快速發(fā)表m6A甲基化譜文章。
m6A甲基化修飾是一個動態(tài)可逆的過程，涉及到三類重要的甲基化酶：甲基化轉移酶（METTL14、METTL3、WTAP等），去甲基化酶（FTO、ALKBH5等），識別蛋白（YTHDF1-3、YTHDC1/2等）。其中FTO是一個肥胖易感基因，能夠促進脂肪的產(chǎn)生；體外敲除METTL 3或YTHDF2可減少脂肪的積累，這些研究結果暗示m6A修飾可能在脂質代謝中起關鍵作用。作者研究了高脂飲食（HFD）誘導的小鼠脂肪肝和正常小鼠肝臟中m6A甲基化修飾，發(fā)現(xiàn)兩者之間存在較大的差異，且差異m6A甲基化可能通過RNA結合蛋白作用于功能基因，調節(jié)脂肪肝的脂質代謝。
原文鏈接：Comprehensive analysis of differences of N6-methyladenosine RNA methylomes between high-fat-fed and normal mouse livers
發(fā)表期刊：Epigenomics
實驗方法：云序生物 m6A MeRIP seq
實驗材料：小鼠 肝臟組織
1.mRNAs中m6A甲基化修飾的概況
作者對正常組（CK）和高脂喂養(yǎng)8周后的小鼠（HFD）進行了兩個指標血糖和肝甘油三酯檢測，發(fā)現(xiàn)HFD組的均顯著高于CK組，表明高脂喂養(yǎng)確實會導致小鼠的脂肪肝（圖1A B）。隨后作者采用抗體富集法m6A MeRIP seq（云序提供此服務）對兩組小鼠的肝臟組織進行m6A甲基化測序，發(fā)現(xiàn)兩組中mRNA上共有1984個m6A甲基化修飾的峰，CK組中特有5534個m6A甲基化修飾的峰，HFD組中特有8238個m6A甲基化修飾的峰（圖1C）；70%以上的被修飾的基因只有1個m6A峰（圖1D）；并且這些修飾位點多數(shù)存在于CDS區(qū)（圖1E）；在CK組中，甲基化富集度最高的是終止密碼子區(qū)，在HFD中，甲基化富集度最高的是5 UTR區(qū)（圖1F）。
圖1 CK組和HFD組mRNAs中m6A甲基化修飾的概況 2.差異m6A修飾位點的分布
作者比較兩組甲基化修飾的RNA后，發(fā)現(xiàn)mRNA上有554個差異甲基化m6A位點(DMMS)，LncRNA上有334個DMMS，并將這些DMMS都映射到了染色體上（圖2A）；并將染色體的長度歸一化后，計算染色體所包含的DMMS的數(shù)量發(fā)現(xiàn)11染色體上m6A修飾密度最高（圖2B）。進一步分析顯示，mRNA內的大多數(shù)DMMS都在CDS內（圖2C）。此外，上調的甲基化位點在5 UTR區(qū)的變化倍數(shù)最高，下調的甲基化位點在CDS區(qū)的變化倍數(shù)最高(圖2D)。
圖2 差異m6A修飾位點的分布 3.差異甲基化mRNA的功能富集分析
為了研究m6A在HFD誘導的小鼠脂肪肝中的作用，將含有差異甲基化位點的基因進行GO富集和KEGG通路分析。在GO的BP分類中，差異上調的甲基化基因在脂肪酸代謝、細胞脂代謝、脂肪酸反應和TG代謝等脂質代謝相關過程中顯著富集(圖3A)，差異下調的甲基化基因在代謝過程、肽代謝、翻譯等過程中高度富集(圖3B)。在KEGG中，差異上調的甲基化基因與脂質代謝相關的信號通路顯著相關(如PPAR信號通路、脂肪酸降解和脂肪酸代謝(圖3C)，差異下調的甲基化基因則參與了核糖體過程、類固醇激素生物合成等信號通路(圖3D)。上述分析結果表明m6A甲基化修飾可能在飲食誘導的小鼠脂肪肝中起重要作用，主要通過脂代謝和翻譯途徑發(fā)揮作用。
圖3 差異甲基化位點的GO和KEGG分析 4.差異甲基化mRNAs的分子機制預測
了解m6A甲基化修飾能夠通過影響某些基因的甲基化程度，從而影響脂肪代謝，那么問題來了，甲基化是如何作用于這些基因的呢？
RNA結合蛋白（RNA Binding Protein）簡稱 RBP ，是一類伴隨RNA的調控代謝過程，與RNA結合的蛋白質的總稱，在mRNA成熟、轉運、定位和翻譯過程中發(fā)揮重要作用。前人研究發(fā)現(xiàn)RBP的結合區(qū)和甲基化修飾位點之間存在一定的聯(lián)系。為此，作者研究了差異m6A甲基化修飾的那些基因的潛在RBP，共發(fā)現(xiàn)25種RNA結合蛋白(圖4A)。針對這些RBP的結合區(qū)做motif分析發(fā)現(xiàn)這些序列高度富集在RRACH序列上，與m6A修飾位點的motif高度一致，根據(jù)RBP結合的m6A位點在總的差異甲基化位點中所占的百分比，繪制熱圖，表明TAF 15、Ago 2和Mbnl 3具有相似的分布模式(圖4A)。
然后進行GO富集分析，確定RBP基因的功能。在BP分類中，RBP基因主要富集在與RNA剪接、沉默、翻譯和穩(wěn)定相關的過程(圖4B)。GO分析結果提示差異甲基化基因的RBPs在基因表達中起著關鍵作用，m6A甲基化可能通過占據(jù)RBP的結合位點，影響mRNA的基因表達，從而調控脂質代謝。
圖4 RBPs與差異m6A甲基化位點的潛在結合分析 總結：
為探討高脂飲食(HFD)誘導小鼠脂肪肝中m6A甲基化修飾的變化。作者采用MeRIP-seq技術，鑒定HFD誘導的正常肝和脂肪肝m6A甲基化修飾的差異。發(fā)現(xiàn)與對照組相比，喂食HFD后，m6A甲基化修飾差異上調的基因主要在脂質代謝過程中富集，m6A甲基化修飾差異下調的基因主要在代謝和翻譯過程中富集。此外，許多可能與不同甲基化m6A位點結合的RNA結合蛋白主要在RNA剪接過程中被注釋，表明m6A甲基化差異可能通過RNA結合蛋白作用于功能基因，調節(jié)脂肪肝脂質代謝。本研究對小鼠脂肪肝中m6A甲基化的差異進行了研究，提示m6A甲基化與肝臟脂質代謝的調控密切相關，為今后改善脂肪肝代謝的研究提供了基礎。 云序生物m6A RNA甲基化測序技術服務：
云序生物提供m6A MeRIP測序，可通過m6A特異性抗體，抓取有甲基化修飾的片段進行測序，對m6A修飾進行高通量測序和peak峰定位。此外，云序生物針對m6A RNA甲基化開發(fā)了多款產(chǎn)品，可實現(xiàn)對mRNA、LncRNA、circRNA和pri-miRNA等多類RNA分子的m6A甲基化修飾水平的全面檢測。 云序優(yōu)勢
國內首發(fā)10分RNA甲基化文章平臺
率先實現(xiàn)超微量技術，低至500ng
全分子覆蓋（circRNA,lncRNA,mRNA等）
全物種覆蓋（動物、植物全覆蓋）
一站式服務（RNA抽提-建庫-測序-數(shù)據(jù)分析-機制實驗）
m6A MeRIP測序流程圖 云序生物RNA表觀修飾：
云序作為一家依托于高通量測序的表觀轉錄組學科研服務公司，長期致力于提供優(yōu)質前沿表觀研究測序產(chǎn)品，繼m6A、m5C、m1A之后，云序隆重推出多款RNA新修飾，不僅m7G測序，還包括m3C測序、ac4C RNA乙?；瘻y序、2 -O-甲基化測序產(chǎn)品，打造了全面的RNA修飾研究平臺。 云序生物，您身邊的測序專家！ 相關產(chǎn)品：
Shanghai Cloud-seq Biotech Co., Ltd.
地址：上海市松江區(qū)莘磚公路 518 號 20 號樓 3 樓
電話：021-64878766
傳真：021-64878766
網(wǎng)址：www.cloud-seq.com.cn
郵箱：market@cloud-seq.com.cn
m6A甲基化修飾是一個動態(tài)可逆的過程，涉及到三類重要的甲基化酶：甲基化轉移酶（METTL14、METTL3、WTAP等），去甲基化酶（FTO、ALKBH5等），識別蛋白（YTHDF1-3、YTHDC1/2等）。其中FTO是一個肥胖易感基因，能夠促進脂肪的產(chǎn)生；體外敲除METTL 3或YTHDF2可減少脂肪的積累，這些研究結果暗示m6A修飾可能在脂質代謝中起關鍵作用。作者研究了高脂飲食（HFD）誘導的小鼠脂肪肝和正常小鼠肝臟中m6A甲基化修飾，發(fā)現(xiàn)兩者之間存在較大的差異，且差異m6A甲基化可能通過RNA結合蛋白作用于功能基因，調節(jié)脂肪肝的脂質代謝。
原文鏈接：Comprehensive analysis of differences of N6-methyladenosine RNA methylomes between high-fat-fed and normal mouse livers
發(fā)表期刊：Epigenomics
實驗方法：云序生物 m6A MeRIP seq
實驗材料：小鼠 肝臟組織
1.mRNAs中m6A甲基化修飾的概況
作者對正常組（CK）和高脂喂養(yǎng)8周后的小鼠（HFD）進行了兩個指標血糖和肝甘油三酯檢測，發(fā)現(xiàn)HFD組的均顯著高于CK組，表明高脂喂養(yǎng)確實會導致小鼠的脂肪肝（圖1A B）。隨后作者采用抗體富集法m6A MeRIP seq（云序提供此服務）對兩組小鼠的肝臟組織進行m6A甲基化測序，發(fā)現(xiàn)兩組中mRNA上共有1984個m6A甲基化修飾的峰，CK組中特有5534個m6A甲基化修飾的峰，HFD組中特有8238個m6A甲基化修飾的峰（圖1C）；70%以上的被修飾的基因只有1個m6A峰（圖1D）；并且這些修飾位點多數(shù)存在于CDS區(qū)（圖1E）；在CK組中，甲基化富集度最高的是終止密碼子區(qū)，在HFD中，甲基化富集度最高的是5 UTR區(qū)（圖1F）。
圖1 CK組和HFD組mRNAs中m6A甲基化修飾的概況 2.差異m6A修飾位點的分布
作者比較兩組甲基化修飾的RNA后，發(fā)現(xiàn)mRNA上有554個差異甲基化m6A位點(DMMS)，LncRNA上有334個DMMS，并將這些DMMS都映射到了染色體上（圖2A）；并將染色體的長度歸一化后，計算染色體所包含的DMMS的數(shù)量發(fā)現(xiàn)11染色體上m6A修飾密度最高（圖2B）。進一步分析顯示，mRNA內的大多數(shù)DMMS都在CDS內（圖2C）。此外，上調的甲基化位點在5 UTR區(qū)的變化倍數(shù)最高，下調的甲基化位點在CDS區(qū)的變化倍數(shù)最高(圖2D)。
圖2 差異m6A修飾位點的分布 3.差異甲基化mRNA的功能富集分析
為了研究m6A在HFD誘導的小鼠脂肪肝中的作用，將含有差異甲基化位點的基因進行GO富集和KEGG通路分析。在GO的BP分類中，差異上調的甲基化基因在脂肪酸代謝、細胞脂代謝、脂肪酸反應和TG代謝等脂質代謝相關過程中顯著富集(圖3A)，差異下調的甲基化基因在代謝過程、肽代謝、翻譯等過程中高度富集(圖3B)。在KEGG中，差異上調的甲基化基因與脂質代謝相關的信號通路顯著相關(如PPAR信號通路、脂肪酸降解和脂肪酸代謝(圖3C)，差異下調的甲基化基因則參與了核糖體過程、類固醇激素生物合成等信號通路(圖3D)。上述分析結果表明m6A甲基化修飾可能在飲食誘導的小鼠脂肪肝中起重要作用，主要通過脂代謝和翻譯途徑發(fā)揮作用。
圖3 差異甲基化位點的GO和KEGG分析 4.差異甲基化mRNAs的分子機制預測
了解m6A甲基化修飾能夠通過影響某些基因的甲基化程度，從而影響脂肪代謝，那么問題來了，甲基化是如何作用于這些基因的呢？
RNA結合蛋白（RNA Binding Protein）簡稱 RBP ，是一類伴隨RNA的調控代謝過程，與RNA結合的蛋白質的總稱，在mRNA成熟、轉運、定位和翻譯過程中發(fā)揮重要作用。前人研究發(fā)現(xiàn)RBP的結合區(qū)和甲基化修飾位點之間存在一定的聯(lián)系。為此，作者研究了差異m6A甲基化修飾的那些基因的潛在RBP，共發(fā)現(xiàn)25種RNA結合蛋白(圖4A)。針對這些RBP的結合區(qū)做motif分析發(fā)現(xiàn)這些序列高度富集在RRACH序列上，與m6A修飾位點的motif高度一致，根據(jù)RBP結合的m6A位點在總的差異甲基化位點中所占的百分比，繪制熱圖，表明TAF 15、Ago 2和Mbnl 3具有相似的分布模式(圖4A)。
然后進行GO富集分析，確定RBP基因的功能。在BP分類中，RBP基因主要富集在與RNA剪接、沉默、翻譯和穩(wěn)定相關的過程(圖4B)。GO分析結果提示差異甲基化基因的RBPs在基因表達中起著關鍵作用，m6A甲基化可能通過占據(jù)RBP的結合位點，影響mRNA的基因表達，從而調控脂質代謝。
圖4 RBPs與差異m6A甲基化位點的潛在結合分析 總結：
為探討高脂飲食(HFD)誘導小鼠脂肪肝中m6A甲基化修飾的變化。作者采用MeRIP-seq技術，鑒定HFD誘導的正常肝和脂肪肝m6A甲基化修飾的差異。發(fā)現(xiàn)與對照組相比，喂食HFD后，m6A甲基化修飾差異上調的基因主要在脂質代謝過程中富集，m6A甲基化修飾差異下調的基因主要在代謝和翻譯過程中富集。此外，許多可能與不同甲基化m6A位點結合的RNA結合蛋白主要在RNA剪接過程中被注釋，表明m6A甲基化差異可能通過RNA結合蛋白作用于功能基因，調節(jié)脂肪肝脂質代謝。本研究對小鼠脂肪肝中m6A甲基化的差異進行了研究，提示m6A甲基化與肝臟脂質代謝的調控密切相關，為今后改善脂肪肝代謝的研究提供了基礎。 云序生物m6A RNA甲基化測序技術服務：
云序生物提供m6A MeRIP測序，可通過m6A特異性抗體，抓取有甲基化修飾的片段進行測序，對m6A修飾進行高通量測序和peak峰定位。此外，云序生物針對m6A RNA甲基化開發(fā)了多款產(chǎn)品，可實現(xiàn)對mRNA、LncRNA、circRNA和pri-miRNA等多類RNA分子的m6A甲基化修飾水平的全面檢測。 云序優(yōu)勢
國內首發(fā)10分RNA甲基化文章平臺
率先實現(xiàn)超微量技術，低至500ng
全分子覆蓋（circRNA,lncRNA,mRNA等）
全物種覆蓋（動物、植物全覆蓋）
一站式服務（RNA抽提-建庫-測序-數(shù)據(jù)分析-機制實驗）
m6A MeRIP測序流程圖 云序生物RNA表觀修飾：
云序作為一家依托于高通量測序的表觀轉錄組學科研服務公司，長期致力于提供優(yōu)質前沿表觀研究測序產(chǎn)品，繼m6A、m5C、m1A之后，云序隆重推出多款RNA新修飾，不僅m7G測序，還包括m3C測序、ac4C RNA乙?；瘻y序、2 -O-甲基化測序產(chǎn)品，打造了全面的RNA修飾研究平臺。 云序生物，您身邊的測序專家！ 相關產(chǎn)品：
Shanghai Cloud-seq Biotech Co., Ltd.
地址：上海市松江區(qū)莘磚公路 518 號 20 號樓 3 樓
電話：021-64878766
傳真：021-64878766
網(wǎng)址：www.cloud-seq.com.cn
郵箱：market@cloud-seq.com.cn
