復旦生物醫學研究院沈宏傑/藍斐團隊等在《分子細胞》報導METTL3調控新生RNA轉錄合成的機制

近兩年來,多項研究發現染色質中的新生RNA上含有m6A修飾,說明這些m6A修飾伴隨著轉錄產生。早期的轉錄暫停以及暫停後命運選擇是高等生物基因轉錄的限速步驟,而m6A修飾在此過程中的研究還很少。值得一提的是沈宏傑課題組在2021年的一篇研究還發現小鼠胚胎幹細胞中,METTL3主要結合在异染色質區域,通過組蛋白H3K9me3甲基化,抑制內源性逆轉錄病毒IAPEz元件的轉錄。

近兩年來,多項研究發現染色質中的新生RNA上含有m6A修飾,說明這些m6A修飾伴隨著轉錄產生。真核生物的轉錄包括轉錄起始、暫停與釋放、延伸和終止等多個步驟。早期的轉錄暫停以及暫停後命運選擇(繼續延伸還是降解)是高等生物基因轉錄的限速步驟,而m6A修飾在此過程中的研究還很少。

mRNA m6A修飾的功能近十年來得到了廣泛的關注。mRNA上的m6A修飾主要由METTL3/METTL14/WTAP複合物催化,參與了mRNA的剪接、轉運、降解、翻譯等過程。但這些研究主要集中在m6A對於轉錄後mRNA的命運調控,關於新生RNA上的m6A功能的研究直到近兩年才逐漸展開。

2022年2月25日,復旦大學生物醫學研究院研究員沈宏傑、藍斐聯合牛津大學Ludwig腫瘤研究所教授Yang Shi和哈佛醫學院教授Karen Adelman合作研究成果,以“Dynamic Control of Chromatin-associated m6A Methylation Regulates Nascent RNA Synthesis”為題,線上發表於Molecular Cell雜誌。該研究發現伴隨轉錄產生的新生RNA m6A修飾可促進轉錄,該功能通過抑制Integrator複合物招募而實現,揭示了m6A修飾對於轉錄調控的重要作用。

研究者發現在乳腺癌MCF-7細胞、人胚胎腎HEK293T細胞以及小鼠神經幹細胞(Neural Stem Cell)中,METTL3、METTL14和WTAP主要結合在基因啟動子和增强子上的轉錄起始位點附近。研究者發現METTL3可以催化染色質結合的新生RNA上的m6A修飾,不同於成熟mRNA的m6A修飾主要位於3'UTR,新生RNA的5'UTR也含有m6A修飾,這些m6A修飾可以被hnRNP G和YTHDC1識別,從而封锁Integrator複合物剪切新生RNA,促進了新生RNA轉錄。

值得一提的是沈宏傑課題組在2021年的一篇研究還發現小鼠胚胎幹細胞中,METTL3主要結合在异染色質區域,通過組蛋白H3K9me3甲基化,抑制內源性逆轉錄病毒IAPEz元件的轉錄(Nature,2021)。而隨著小鼠胚胎幹細胞分化到擬胚體(Embryoid Body,EB)時期,METTL3在染色質上的分佈則遷移到了啟動子區域,提示METTL3在退出自我更新狀態後更多的參與活化區域轉錄起始調控,(Nature,2021,復旦網站連結:https://news.fudan.edu.cn/2021/0129/c4a107857/page.htm)。

原文連結:https://doi.org/10.1016/j.molcel.2022.02.006

本文標題: 復旦生物醫學研究院沈宏傑/藍斐團隊等在《分子細胞》報導METTL3調控新生RNA轉錄合成的機制
永久網址: https://www.laoziliao.net/doc/1656031433853126
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