表观遗传大牛何川再传捷报,2篇Nature，1篇Mol Cell

来源：iNature

原标题：表观遗传大牛何川再传捷报,2篇Nature，1篇Mol Cell，2019年势头迅猛

N7-甲基鸟苷（m7G）是真核mRNA的5'帽上的带正电荷的必需修饰，主要作用是调节mRNA的输出、翻译和剪接。m7G在tRNA和rRNA内部也有发生，但其在真核mRNA中的存在和分布仍有待研究。2019年4月25日，何川等人在Molecular Cell杂志发表题为“Transcriptome-wideMapping of Internal N7-Methylguanosine Methylome in Mammalian mRNA”的文章，该文章揭示了人类细胞内部m7G甲基化组的分布特征.

与此同时，2019年3月13日，美国希望之城贝克曼研究所陈建军，芝加哥大学何川，中山大学杨建华及辛辛那提儿童医院黄刚共同通讯在Nature在线发表题为“Histone H3 trimethylation at lysine 36 guides m6A RNA modification co-transcriptionally”的研究论文，该研究揭示了Lys36（H3K36me3）的组蛋白H3三甲基化【转录延伸的标记】，指导m6A的沉积过程；2019年2月7日，在这里，芝加哥大学何川，中国科学院北京基因组研究所韩大力及清华大学Meng Michelle Xu共同通讯在Nature在线发表题为“Anti-tumour immunity controlled through mRNA m6A methylation and YTHDF1 in dendritic cells”的研究论文，该论文显示耐久的新抗原特异性免疫受mRNA N6-甲基腺苷（m6A）甲基化调控，主要是通过m6A结合蛋白YTHDF1调节。这项工作表明，YTHDF1可能成为免疫治疗的治疗靶点，与新出现的检查点抑制剂或DC疫苗相结合（点击阅读）。

对mRNA的修饰有助于mRNA的转录后调节,广泛观察到N6-甲基腺苷（m6A）影响哺乳动物的mRNA代谢，研究人员也推断带正电荷的碱基修饰，如N1-甲基腺苷（m1A），可调节RNA二级结构或mRNA中的蛋白质-RNA相互作用通过静电和空间效应的组合。另一种带正电荷的修饰是普遍存在的mRNA帽N7-甲基鸟苷（m7G）。 m7G在转录起始期间共转录地安装在5'帽。这种必需的帽修饰稳定转录物对抗核酸外切降解并且几乎调节mRNA生命周期的每个阶段，包括转录延伸、前mRNA剪接、核输出等。

研究人员最开始通过质谱法进行定量检测，以研究哺乳动物mRNA中内部m7G的存在。在去除帽m7G后，从哺乳动物细胞中分离的mRNA中发现m7G / G水平为约0.02％-0.05％。为了绘制内部m7G位点沿mRNA的分布，使用m7G的特异性抗体并在人和小鼠细胞系中进行MeRIP-seq并观察到相似的分布模式。为了获得更高分辨率的m7G映射到单碱基分辨率，消除抗体下拉引入的非特异性信号，并估计每个修饰位点的精确甲基化分数。同时利用m7G的化学反应性设计了一种化学辅助方法。 m7G的正电荷使其更容易受到化学还原的影响。减少的m7G易于脱嘌呤并且可以转化为无碱基位点，其在逆转录时诱导错误掺入。错误掺入位点和水平可用于使用高通量测序确定m7G位点及其估计的修饰分数。

在这项研究中，研究人员开发了m7G-seq，以在人体细胞中以单核苷酸分辨率实现内部m7G的转录组范围的绘图而无需抗体富集。化学辅助的m7G-seq利用m7G的五元环的独特反应性，其易于还原和脱嘌呤，导致进一步的结构转化，其可在逆转录期间产生错误掺入以鉴定m7G位点。该方法提供了两个显著的优点：（1）将m7G位点转换为无碱基位点以进行基于生物素的富集，然后通过RT介导的突变以基本分辨率绘制m7G位点（2）确定高度甲基化位点的甲基化状态（不富集）揭示人类mRNA中频繁修饰的m7G位点。