热点追踪核苷修饰m7G高分文章简单解读.docx

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热点追踪核苷修饰m7G高分文章简单解读

热点追踪-核苷修饰-m7G高分文章简单解读

武汉绿剑可瑞信科技有限公司为各位读者统计了自2019年初至今的有关DNA/RNA甲基化修饰的IF＞10的文章发表情况。

共计有229篇相关文章发表见刊（图1），其中m6A和5mC修饰的发文量之和占据了很大一部分发文量，这也说明了m6A和5mC修饰依然是最近的研究热点。

核苷修饰种类众多，我们注意到除m6A和5mC之外的修饰，虽然在IF＞10的期刊发文量较少，但这也说明了其余修饰类型的研究是有一定的探索意义的，下面武汉绿剑可瑞信科技有限公司对有关m7G修饰的研究文章做了简短的解读，以供各位大家参考。

图1.各类甲基化修饰的发文数量

1.文章主题：

通过突变谱分析测序检测N7-甲基鸟苷（m7G）RNA修饰

发表期刊：

NucleicAcidsResearch

影响因子：

11.15

原文链接：

摘要：

RNA的内部位置上鸟嘌呤N7位点的甲基化（m7G）已经在生命的各个领域被发现，并与人类疾病有关。

这里，作者提出m7G突变分析测序（m7G-map-seq），它允许在单核苷分辨率下高通量检测m7G修饰。

在该方法中，m7G修饰位置通过硼氢化钠还原转化为碱基位点，通过逆转录和测序直接记录为cDNA突变。

作者证明m7Gmap-seq能够有效地检测到已知的m7G在rRNA中的修饰，其突变率高达25%，并且在拟南芥SSU-rRNA中的1581位点绘制了一个先前未经特征化的进化保守的rRNA修饰图。

此外，作者还鉴定了出芽酵母、人类和拟南芥tRNAs中的m7G修饰（图2），并证明m7G修饰发生在tRNA剪接之前。

作者没有发现其他小RNA（如miRNA、snoRNA和sRNA，包括人类let-7e）存在m7G内部修饰的证据，同样，对大肠杆菌或酵母细胞mRNA的m7G-map-seq测序分析也没有发现m7G内修饰。

图2.酵母，人和拟南芥SSUrRNA中的m7G修饰

2.文章主题：

通过TRAC-Seq对m7GtRNA修饰的单核苷分辨率分析

发表期刊：

NatureProtocols

影响因子：

11.33

原文链接：

摘要：

精确识别RNA修饰位点是研究RNA修饰在基因表达调控中的功能作用以及阐明其与多种生理过程的相关性的关键。

tRNA还原和裂解测序（TRAC-Seq）是一种基于化学的测序方法（图3），用于在tRNA转录组中，以单核苷酸分辨率对tRNA的7-甲基鸟嘌呤（m7G）修饰进行无偏倚的全局定位。

m7GTRAC-Seq涉及到用去甲基化酶AlkB处理大小选定（<200nt）的RNA，以去除主要的tRNA修饰，然后是硼氢化钠（NaBH4）还原m7G位点，并随后在生成的碱基位点上通过利用苯胺介导RNA链的裂解。

裂解位点随后与适配器连接，以构建用于高通量测序库。

与基于抗体的测序方法（如用于甲基化RNA序列富集的甲基化RNA免疫沉淀和meRIP-Seq）不同，基于化学的测序方法（包括TRAC-Seq）可以提供修饰位点的单核苷分辨率的分析。

与相关的AlkAniline-Seq（碱性水解和苯胺裂解测序）方法相比，TRAC-Seq结合了小RNA选择、AlkB去甲基化和NaBH4还原步骤，实现了对tRNAs中m7G位点的特异性、高效的单核苷酸解析谱分析。

该方案可在约9d内完成4个生物重复和样品处理。

图3.部分m7GTRAC-Seq流程

3.文章主题：

内部mRNAm7G的动态甲基化及其在翻译中的调控作用

发表期刊：

CellResearch

影响因子：

17.85

原文链接：

摘要：

在RNA中鉴定出超过150种类型的RNA修饰。

转录组分析是解码这些化学修饰及其潜在功能的转录组全景图的关键步骤之一。

N7-甲基鸟苷（m7G）是存在于tRNA，rRNA和mRNA5'帽中的最丰富的修饰之一，在调节RNA加工，代谢和功能中起关键作用。

除了其在mRNA帽存在，m7G被也在内部的mRNA区域识别。

然而，其转录组范围内的分布和内部mRNA内部动态调节仍然未知。

在这里，作者建立了m7G单核苷酸分辨率交联和免疫沉淀测序（m7GmiCLIP-seq），可特异性检测内部mRNAm7G修饰。

使用这种方法揭示了m7G在5'UTR区和AG丰富的环境中富集，这一特征在不同的人/小鼠细胞系和小鼠组织中都有很好保守性。

令人惊讶的是，内部的m7G修饰在H2O2和热激处理下均受到动态调节，在CDS和3'UTR区域具有明显的积累，并具有促进mRNA翻译效率的作用。

一致地，与m7G位点突变的小基因报告子（G→A）相比，具有天然m7G修饰位点的PCNA3'UTR小基因报高子在H2O2处理时既显示出富集的m7G修饰，又显示出增强mRNA翻译。

综上所述，该发现揭示了内部mRNAm7G 甲基化组的动态概况，并强调了m7G是一种新型的转录组标记，在翻译中具有调控作用。

4.文章主题：

METTL1介导m7G甲基化促进let-7MicroRNA加工

发表期刊：

MolecularCell

影响因子：

14.55

原文链接：

摘要：

7-甲基鸟嘌呤（m7G）是存在于mRNA帽以及tRNA和rRNA里的限定内部位点。

然而，因为缺乏高灵敏度的检测方法，m7G在低丰度mRNA和miRNA中的检测受到阻碍。

在这里，作者应用一种化学反应来检测miRNA内部m7G。

通过利用这个方法（硼氢化物还原测序[BoRed-seq]）与RNA免疫沉淀结合，作者在抑制细胞迁移的miRNA子集中发现了m7G。

METTL1甲基化转移酶介导miRNA中的m7G甲基化，并且其通过自身的催化活性调节细胞迁移。

通过质谱法，作者将m7G定位到 let-7e-5pmiRNA中的单个鸟嘌呤。

作者展示METTL1介导甲基化是通过破坏主要miRNA转录本（pri-miRNA）中的抑制性二级结构来增强let-7miRNA加工的。

这些结果确定了METTL1依赖性鸟嘌呤的N7-甲基化作为一种新的RNA修饰路径来调节miRNA结构，生物发生和细胞迁移。

图4.METTL1介导m7G甲基化促进let-7MicroRNA加工

5.文章主题：

一种叫做TrmB的tRNAm7G46甲基转移酶，在抗过氧化氢中起作用，并积极调节绿脓杆菌中katA和katBmRNA的翻译

发表期刊：

NucleicAcidsResearch

影响因子：

11.15

原文链接：

摘要：

细胞对氧化应激的响应是在感染过程中促进绿脓杆菌存活的关键机制。

然而，氧化应激响应的翻译调节在很大程度上是未知的。

在这里，作者揭示了一种在绿脓杆菌中tRNA修饰介导翻译响应H2O2。

作者描述了绿脓杆菌trmB基因编码了一种tRNA鸟嘌呤（46）-N7-甲基化转移酶，其在tRNA可变环中催化m7G46的形成。

TrmB的23个tRNA底物，在第46位有鸟嘌呤残基，包括11种新的tRNA底物。

作者展示了缺失trmB会对富含Phe-和Asp-的mRNA的翻译有强烈的负面影响。

trmB介导m7G修饰调节H2O2酶基因katA和katB的表达，katA和katB在翻译水平上富含Phe/Asp密码子。

在应对H2O2暴露中，m7G的修饰水平上升，同时富含Phe-和Asp-的mRNA的翻译效率也上升。

trmB的失活会导致KatA和KatB蛋白的丰度降低，催化活性也降低，导致H2O2敏感表型。

综上所述，作者的发现揭示了m7G46tRNA修饰在氧化应激响应中的新的作用，其通过富含Phe-和Asp-的基因（比如katA和katB）的翻译调控来实现（图5）。

图5.TrmB介导绿脓杆菌氧化应激反应翻译控制的模型

6.文章主题：

哺乳动物mRNA内部m7G甲基化组的转录组全图

发表期刊：

MolecularCell

影响因子：

14.55

原文链接：

摘要：

m7G是一种在真核生物mRNA的5'端帽带正电的，必不可少的修饰，调节mRNA输出，翻译和的剪切。

m7G也内部存在于tRNA和rRNA中，但是它的在真核生物mRNA的存在和分布仍需研究。

在这里，作者展示了哺乳动物mRNA的内部m7G位点的存在。

随后，作者使用m7G-MeRIP测序（MeRIP-seq）对内部m7G 甲基化基因组进行了转录组范围内的分析。

为了在碱基分辨率上反映这种修饰，作者开发了一种化学辅助测序法，该方法会选择性地将内部m7G位点转化为碱基位点，在反转录过程中诱导这些位点上的错掺。

这种m7G-seq可以实现反映人类tRNA和mRNA中m7G的转录组全图，揭示了人类细胞中内部m7G甲基化的分布特征。

作者还确定METTL1是一种甲基转移酶，可在mRNA内安装m7G子集，表明内部m7G可能影响mRNA的翻译。

图6.化学辅助测序法以及内部m7G影响mRNA的翻译的模型

相信通过今天的对m7G高分文章的简单解读，各位读者对m7G的研究或多或少有了一些想法，如果需要上述文章的原文，请联系微信公众号后台索取。

虽然目前对5mC和m6A的研究比较火热，但其余的修饰类型在疾病以及其他领域的作用也亟待研究，武汉绿剑可瑞信科技有限公司作为一家从事复杂生物样品中低组份化合物分析的高新技术企业，为广大客户提供核苷修饰检测服务，利用LC-MS法对包括甲基化在内的多种修饰进行检测（包括对m7G修饰检测）。

可检测的DNA修饰有：

5-mdC，5-hmdC，5-fodC，5-cadC

可检测的RNA修饰有：