中山大學(xué)新聞網(wǎng)訊(通訊員王金凱）7月1日，中山醫(yī)學(xué)院王金凱教授課題組與美國(guó)的費(fèi)城兒童醫(yī)院合作在《自然——通訊》（《Nature Communications》）上發(fā)表研究論文。該論文開(kāi)發(fā)了m6A-isoSC-seq技術(shù)，利用單細(xì)胞牛津納米孔長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序，通過(guò)APOBEC1-YTH誘導(dǎo)的C-to-U突變率來(lái)測(cè)量m6A的修飾水平，首次實(shí)現(xiàn)了單細(xì)胞分辨率下全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本的m6A修飾圖譜繪制。

越來(lái)越多的研究表明，RNA的加工過(guò)程調(diào)控m6A的形成，外顯子接頭復(fù)合物（EJC）會(huì)抑制m6A形成，從而使EJC附近200nt的范圍難以被m6A修飾。另一方面，m6A主要富集于3’UTR區(qū)靠近終止密碼子的位置，近期研究也發(fā)現(xiàn)CDS區(qū)而不是3’UTR去的m6A才能促進(jìn)m6A降解。這提示不同的RNA加工方式可能會(huì)造成m6A的差異，比如，終止密碼子位置的稍微改變可能會(huì)讓m6A的主要信號(hào)從3‘UTR變?yōu)镃DS區(qū)。然而全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本上的m6A分布模式尚不明確，尤其是在單細(xì)胞水平，這阻礙了人們對(duì)這一科學(xué)問(wèn)題的深入研究。

團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，和相同基因的其他轉(zhuǎn)錄本相比，特異性高度修飾的轉(zhuǎn)錄本主要富集于錯(cuò)誤剪接以及內(nèi)含子提前加尾（IpA）形成的截短型轉(zhuǎn)錄本。錯(cuò)誤剪接，尤其是內(nèi)含子保留，容易形成長(zhǎng)的高度m6A修飾的中間外顯子；而IpA轉(zhuǎn)錄本是在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中通過(guò)內(nèi)含子區(qū)域的加尾信號(hào)進(jìn)行加尾產(chǎn)生的，這會(huì)導(dǎo)致IpA選擇原本內(nèi)含子里的一段區(qū)域作為最后的外顯子，形成截短的RNA，由于這種情況下隨機(jī)產(chǎn)生的終止密碼子通常比正常的終止密碼子更加遠(yuǎn)離最后外顯子的5‘端，從而使m6A的主要分布區(qū)域位于IpA RNA的CDS區(qū)而非3’UTR區(qū)，進(jìn)而促成IpA RNA降解，實(shí)現(xiàn)對(duì)IpA RNA的監(jiān)控。研究還發(fā)現(xiàn)m6A介導(dǎo)對(duì)錯(cuò)誤加工RNA的降解不依賴(lài)經(jīng)典的NMD通路，但是依賴(lài)最新報(bào)道的m6A-CDS decay通路。

該研究不僅開(kāi)發(fā)了單細(xì)胞全長(zhǎng)RNA 水平解析m6A修飾的新技術(shù)，更揭示了m6A是真核細(xì)胞中RNA質(zhì)量控制的一個(gè)非常重要的途徑。該研究也為細(xì)胞RNA監(jiān)控異常產(chǎn)生毒蛋白并介導(dǎo)顯性負(fù)效應(yīng)疾病的機(jī)理提供了嶄新的思路。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-60869-0