基因组所RNA甲基化表观遗传新机制研究获重要进展
11月21日，pg电子官网重大疾病基因组与个体化医疗实验室杨运桂研究组，与美国芝加哥大学何川教授实验室和奥斯陆大学Arne Klungland教授相助完成的“RNA甲基化表观遗传新机制研究项目”取得重要进展，相关学术论文在Cell子刊《Molecular Cell》杂志以“ALKBH5 is a Mammalian RNA Demethylase that Impacts RNA Metabolism and Mouse Fertility”为题在线宣布。本研究事情为可逆RNA甲基化作为一种新的表观遗传调控机制提供了直接生物学证据，为代谢性疾病、生殖发育和恶性肿瘤的早期诊断与有效治疗提供了新的思路和研究偏向。
本论文所关注的6-甲基腺嘌呤【N6-methyl-adenosine(m6A)】是高等生物中含量最为富厚的一种RNA甲基化形式，其甲基化由SAM类甲基化转移酶催化而成。m6A是mRNA中保存的主要甲基化形式，可能加入mRNA剪接、运输等加工历程，但mRNA中m6A的生物学功效并不清楚。本研究事情从生化，基因组学、细胞及模式生物多条理水平上，发明和鉴定了第二个m6A去甲基化酶-与FTO同属加双酶AlkB家族的ALKBH5，进一步证实了可逆m6A甲基化调控mRNA表达水平和RNA代谢历程；ALKBH5敲除小鼠生精小管细胞中mRNA的m6A甲基化水平升高，同时引起睾丸萎缩，精子数量减少，质量下降，生育率下降等病变，证实ALKBH5介导的RNA m6A去甲基化调控精子发育等重要生理功效。
2010年6月，由杨运桂研究员及奥斯陆大学Arne Klungland教授配合提倡，pg电子官网与挪威奥斯陆大学联合建立了“BIG-OSLO基因组结构和稳定性联合实验室”，旨在互惠相助的基础上，推动在基因组学，分子细胞生物学等领域的配合生长。本研究事情即为双方与美国芝加哥大学何川教授实验室相助项目之一，三方利用各自在细胞，基因组学，动物模型，及化学生物学方面的优势，对ALKBH5作为RNA m6A去甲基化酶活性与生物学功效进行了系统研究。2011年杨运桂研究员实验室与何川教授实验室相助，发明了该甲基化形式的第一个去甲基化酶——肥胖基因FTO，首次证实了m6A甲基化修饰的动态可逆性（Jia G. et al. Nature Chemical Biology, 2011）。
DNA甲基化是一种重要的表观遗传标记在基因功效调控中的作用性受到了一致的认可，同时也是近年来的研究热点。相对而言，RNA甲基化虽然种类繁多，普遍保存于种种高级生物中，可是由于多年来缺乏有效的检测手段，所以相关的研究一直停滞不前，RNA甲基化的生物学功效也一直未能引起足够重视。在已往的十数年里，直到目前为止科学家们都只将RNA修饰作为一种微调控基因表达的机制。两种RNA m6A去甲基化酶的发明和鉴定，及它们所调控的生物学功效的多样性，证明m6A是一种动态可逆RNA修饰方法，m6A甲基化水平的变革与RNA代谢和功效发挥有密切的关系。
该项事情获得了科技部、国家自然科学基金委、pg电子官网及教育部经费的支持。
文章链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1097276512008921
