N6-甲基腺苷(m6A)是腦內含量高的重要的表觀轉錄組標記。最近,人們發現它與記憶形成和哺乳動物皮質神經發生的調節有關。然而,雖然現在已經確定m6A甲基化以一種空間限制的方式發生,但它在特定腦區域的功能仍有待研究。因此作者對小鼠小腦發育過程中的甲基化進行了研究,發現了小鼠小腦發育過程中普遍存在動態變化的RNA m6A甲基化,并進一步揭示了4個后天發育過程中持續和瞬時特異性m6A甲基化的明顯特征。從7天大到60天大小鼠小腦的瞬時特異性m6A峰值的分布格局隨著mRNA轉錄呈現出顯著變化。作者還展示了m6A的編碼器METTL3、METTL14、WTAP和消碼器ALKBH5和FTO在小鼠小腦的時空特異性表達。慢病毒感染介導的METTL3過表達導致Purkinje細胞和膠質細胞結構紊亂。此外,在低壓缺氧條件下,Alkbh5缺失通過干擾不同細胞命運的決定基因RNA m6A甲基化的平衡,引起小腦細胞增殖和分化異常。值得注意的是,高甲基化的RNA出核轉運在暴露于低壓缺氧條件下的Alkbh5缺失小鼠小腦中增強。綜上所述,作者的發現為RNA m6A甲基化受時空方式精確控制,參與調節小鼠小腦的后天發育提供了強有力的證據。
研究路線圖:
研究結果:
圖 1小鼠小腦發育過程中發育調節相關RNA的甲基化。
圖2小鼠小腦后天發育過程中瞬時特異性m6A甲基化的明顯特征。
圖3小鼠小腦發育過程中m6A相關基因的動態表達變化和RNA甲基化水平。
圖4慢病毒敲除METTL3后小鼠小腦形態的變化。
圖5ALKBH5敲除小鼠于低壓缺氧條件下48h后小腦發育缺陷。
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)