RNA m6A甲基化參與調(diào)節(jié)小鼠小腦的后天發(fā)育[1]

N⁶-甲基腺苷(m⁶A)是腦內(nèi)含量高的重要的表觀轉(zhuǎn)錄組標(biāo)記。最近，人們發(fā)現(xiàn)它與記憶形成和哺乳動(dòng)物皮質(zhì)神經(jīng)發(fā)生的調(diào)節(jié)有關(guān)。然而，雖然現(xiàn)在已經(jīng)確定m⁶A甲基化以一種空間限制的方式發(fā)生，但它在特定腦區(qū)域的功能仍有待研究。因此作者對(duì)小鼠小腦發(fā)育過程中的甲基化進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)了小鼠小腦發(fā)育過程中普遍存在動(dòng)態(tài)變化的RNA m⁶A甲基化，并進(jìn)一步揭示了4個(gè)后天發(fā)育過程中持續(xù)和瞬時(shí)特異性m⁶A甲基化的明顯特征。從7天大到60天大小鼠小腦的瞬時(shí)特異性m⁶A峰值的分布格局隨著mRNA轉(zhuǎn)錄呈現(xiàn)出顯著變化。作者還展示了m⁶A的編碼器METTL3、METTL14、WTAP和消碼器ALKBH5和FTO在小鼠小腦的時(shí)空特異性表達(dá)。慢病毒感染介導(dǎo)的METTL3過表達(dá)導(dǎo)致Purkinje細(xì)胞和膠質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)紊亂。此外，在低壓缺氧條件下，Alkbh5缺失通過干擾不同細(xì)胞命運(yùn)的決定基因RNA m⁶A甲基化的平衡，引起小腦細(xì)胞增殖和分化異常。值得注意的是，高甲基化的RNA出核轉(zhuǎn)運(yùn)在暴露于低壓缺氧條件下的Alkbh5缺失小鼠小腦中增強(qiáng)。綜上所述，作者的發(fā)現(xiàn)為RNA m⁶A甲基化受時(shí)空方式精確控制，參與調(diào)節(jié)小鼠小腦的后天發(fā)育提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。

研究路線圖：

研究結(jié)果：

圖 1小鼠小腦發(fā)育過程中發(fā)育調(diào)節(jié)相關(guān)RNA的甲基化。

圖2小鼠小腦后天發(fā)育過程中瞬時(shí)特異性m⁶A甲基化的明顯特征。


圖3小鼠小腦發(fā)育過程中m⁶A相關(guān)基因的動(dòng)態(tài)表達(dá)變化和RNA甲基化水平。

圖4慢病毒敲除METTL3后小鼠小腦形態(tài)的變化。

圖5ALKBH5敲除小鼠于低壓缺氧條件下48h后小腦發(fā)育缺陷。

圖6壓缺氧條件下ALKBH5缺陷小鼠小腦m⁶A RNA甲基化失衡。

1.             Ma, C.; Chang, M.; Lv, H.; Zhang, Z.W.; Zhang, W.; He, X.; Wu, G.; Zhao, S.; Zhang, Y.; Wang, D., et al. Rna m(6)a methylation participates in regulation of postnatal development of the mouse cerebellum. Genome biology 2018, 19, 68.（IF-11.908）