人类妊娠中期胎儿主要组织中RNA m~6A修饰图谱建立

发布时间：2020-11-20 09:22

　　 m6A甲基化修饰是真核生物的mRNA和lincRNA上最为普遍的表观修饰,在从酵母到人类的多个物种中都保守存在。m6A受甲基化酶METTL3/METTL14和去甲基化酶FTO/ALKBH5的密切调控,并能被YTH家族蛋白等识别。m6A可以调控信号转导、mRNA的翻译、降解、可变剪接和miRNA加工等多个生理过程。m6A的失调会引起干细胞多能性变化,胚胎发育异常,甚至引起癌症的发生。围绕m6A修饰的研究将为相关领域提供理论依据和重要线索。目前针对m6A的研究多在体外培养细胞中进行,对于在体的m6A,尤其是人类的不同组织的m6A研究很少。因此,我们对人类各主要组织中RNAm6A的分布和功能进行了研究。首先,我们采集了人类胎儿的21个组织样本,涵盖了主要的八种组织类型:脑、肝、肺、肾、心、胃、胎盘和骨骼肌。通过我们改进过的全RNA免疫共沉淀方法,结合二代测序技术,得到各组织中的m6A全转录组分析结果。在各组织中一共测得了 90644个m6A峰(m6A peaks,m6As),其中超过一半的m6A峰是首次发现,这些m6A所在基因与组织发育密切相关。与已发表的大脑mRNA m6A测序结果相比,我们的全RNAm6A测序结果显示,各组织中许多m6As位于内含子和基因间区域。接着,为了研究m6A甲基化的动态特征,我们进一步分析了 m6As在人体组织中的差异。通过检查组织差异m6As的基因组分布,发现大约一半的组织差异m6As存在于内含子中,提示剪接等共转录过程可能与组织差异m6As有关。随后我们检查了组织差异m6As与宿主基因表达水平的关系,发现与组成型m6As相比,组织差异m6As的宿主基因在所有被测组织中表达水平均较低。组织差异的m6As所在基因与组织相关的发育过程等功能相关,表明m6A可能在细胞分化和器官发育中发挥作用。最后,已发表工作中主要研究的是mRNA上的m6A,对lincRNA上m6A研究较少。因此我们对各组织中lincRNA上的m6A进行了研究。我们发现肾脏、胎盘和大脑含有最丰富的lincRNA m6As。具有m6A的lincRNA更可能有可变剪切。e-lincRNA是一类由增强子转录的lincRNA,通过分析我们发现,在大多数组织中,一半以上的e-lincRNA被m6A修饰,这些结果提示m6As可能与eRNA功能有关。我们通过对具体的人类样本的m6A研究,获得了人类各组织中的m6A全转录组分析、组织差异m6As的基因组分布、e-lincRNA上m6A富集情况等数据。这些研究成果填补了这些年人类组织m6A研究的空白,丰富了人类组织中m6A的信息,对接下来m6A领域的研究有启发和推动性的功能。
【学位单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R714.5
【部分图文】：

首次在酵母的ｔＲＮＡ中鉴定出包括假尿苷在内的十余种不同的ＲＮＡ修饰。［５，??６］ｍＲＮＡ最常见的内部修饰包括Ｎ６－腺苷酸甲基化（ｍ６Ａ）、Ｎ１－腺苷酸甲基化??（ｍｉＡ）、胞嘧啶羟基化（ｍ５Ｃ）等（如图１－１）。［７］??１??

第一部分：ｍ６Ａ的形成??已知的?Ｎ６?甲基转移酶包括?ＭＥＴＴＬ３，?ＭＥＴＴＬ１４，?ＷＴＡＰ，?ＲＢＭ１５，ＭＥＴＴＬ１６??等。从图１－３中我们可以看到，当从ＤＮＡ转录生成ＲＮＡ过程中，一些腺苷酸??在甲基化酶ＭＥＴＴＬ３、ＭＥＴＴＬ１４和ＷＴＡＰ等作用下在第六位Ｎ发生了甲基化??修饰。在这个复杂的催化过程中，ＭＥＴＴＬ３、ＭＥＴＴＬ１４和ＷＴＡＰ可以形成络??合物共同发挥功能。ＭＥＴＴＬ３是复合物的催化亚基，而ＭＥＴＴＬ１４则具有简并??的活性位点，可以维持反应的复杂结构组成和催化反应的稳定性。这些研究阐??明了分子机制和进化史转录后基因组调控中的真核生物ｍ６Ａ修饰。这些可以在??核酸分子上写入ｍ６Ａ修饰的酶我们称之为Ｗｒｉｔｅｒｓ。＾，［＾，［…另外＾＾如＾酶还??４??

、?＼人＾??ｕ°ｙ?ｎ??ＯＨ?ＯＨ??ｍ６Ａ??图１－２Ｎ６－腺苷酸甲基化（ｍ６Ａ）结构示意图［７］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｎ６－?ａｄｅｎｙｌａｔｅ?ｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ?（ｍ６Ａ）［７］??１．１．２ｍ６Ａ的甲基化与去甲基化??为了精确的描述ｍ６Ａ这种甲基化修饰，我们分为三个部分分别介绍ｍ６Ａ??的发生、消除和读取。??第一部分：ｍ６Ａ的形成??已知的?Ｎ６?甲基转移酶包括?ＭＥＴＴＬ３，?ＭＥＴＴＬ１４，?ＷＴＡＰ，?ＲＢＭ１５，ＭＥＴＴＬ１６??等。从图１－３中我们可以看到，当从ＤＮＡ转录生成ＲＮＡ过程中，一些腺苷酸??在甲基化酶ＭＥＴＴＬ３、ＭＥＴＴＬ１４和ＷＴＡＰ等作用下在第六位Ｎ发生了甲基化??修饰。在这个复杂的催化过程中，ＭＥＴＴＬ３、ＭＥＴＴＬ１４和ＷＴＡＰ可以形成络??合物共同发挥功能。ＭＥＴＴＬ３是复合物的催化亚基，而ＭＥＴＴＬ１４则具有简并??的活性位点，可以维持反应的复杂结构组成和催化反应的稳定性。这些研究阐??明了分子机制和进化史转录后基因组调控中的真核生物ｍ６Ａ修饰。这些可以在??核酸分子上写入ｍ６Ａ修饰的酶我们称之为Ｗｒｉｔｅｒｓ。＾，［＾，［…另外＾＾如＾酶还??４??
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘文宝;;一种快速高质量植物总RNA提取方法介绍[J];山东蔬菜;2007年02期

2 靳伟;张瑞芝;常翠芳;;环状RNA及其生物学功能概述[J];生物学教学;2018年12期

3 孙畅;张朝霞;;环状RNA研究进展[J];国际检验医学杂志;2019年02期

4 苗嘉峰;马小艮;裴卓;赵荣国;李玉红;;特定环状RNA表达与衰老的关系研究[J];现代生物医学进展;2019年01期

5 郭岱昀;;RNA药物的研发现状[J];中国处方药;2019年02期

6 张沛;高春林;夏正坤;;环形RNA与相关疾病研究进展[J];中华临床医师杂志(电子版);2018年09期

7 李怀东;李昕泽;;小干扰RNA研究概况[J];世界最新医学信息文摘;2019年35期

8 龙志;谢娟;李国庆;;环状RNA在人类疾病中的研究进展[J];西南军医;2018年01期

9 成星宇;申洪;;环状RNA在肺癌研究中的进展[J];中国肺癌杂志;2018年01期

10 房树志;房远;;环状RNA与癌症关系的研究进展[J];生物技术通讯;2018年01期

相关博士学位论文 前10条

1 王鹏;人类长非编码RNA竞争三元组在癌症中调控机制的研究[D];哈尔滨医科大学;2015年

2 王书元;人类疾病相关的非编码RNA预测及分析[D];哈尔滨医科大学;2015年

3 张天平;长链非编码RNA与类风湿关节炎相关性的分子流行病学研究[D];安徽医科大学;2019年

4 罗刚;基于高通量测序的食管鳞癌环状RNA组学分析及circFNDC3B功能研究[D];南方医科大学;2018年

5 樊晓旭;RNA干扰在哺乳动物抗野田村病毒先天性免疫作用机制研究[D];中国农业大学;2015年

6 姜黎;Paraspeckles促进pri-miRNA加工的机制研究[D];武汉大学;2017年

7 申翠翠;人工设计的PPR蛋白特异识别靶标RNA的机制研究[D];华中农业大学;2018年

8 曹晓娜;与Tudor-SN蛋白结合的RNA潜在功能分析及调控方式探讨[D];天津医科大学;2018年

9 韩亚惠;参与茶树类黄酮代谢的编码和非编码RNA的研究[D];安徽农业大学;2018年

10 刘雅君;piRNA鉴定、数据仿真及与疾病的关联分析[D];西安电子科技大学;2017年

相关硕士学位论文 前10条

1 彭飞霞;转录因子AP2a在RNA聚合酶Ⅲ指导基因转录中的作用[D];武汉科技大学;2019年

2 张金芳;载小干扰RNA的核酸脂质纳米粒用于肝硬化及肿瘤靶向诊疗的研究[D];华东师范大学;2019年

3 刘小霞;肺腺癌患者血浆中环状RNA的差异表达及功能研究[D];山东大学;2019年

4 王占旺;环状RNA-MART3在下咽鳞状细胞癌的表达及其功能研究[D];山东大学;2019年

5 陈熔;环状非编码RNA、环境因素与冠心病的关系研究[D];福建医科大学;2018年

6 万春雨;长链非编码RNA及环境因素与冠心病的关联及机制探讨[D];福建医科大学;2018年

7 刘茜倩;JEV来源sRNA的鉴定与功能分析[D];中国农业科学院;2019年

8 郭行雅;肝脂肪变性相关环状RNA的筛选及功能研究[D];上海交通大学;2017年

9 雷波;肝癌患者PBMCs中环状RNA表达谱鉴定及诊断价值分析[D];山西医科大学;2019年

10 顾佳蕙;果蝇和家蚕中ELAV RNA结合蛋白家族的研究[D];江苏科技大学;2019年

本文编号：2891206