Nugene Post in mRNA

核酸修饰的表观遗传学在后基因时代一直是生命科学的研究热点。自从N6-甲基化腺苷在mRNA发现以来，截止目前发现大约有160中修饰核苷（修饰核苷酸），甲基化可发现在不同类型的RNA中，并且具有物种专属性。其中5-甲基胞嘧啶（m5C）已在多种生物的mRNA、rRNA、tRNA中被发现。m5C在RNA具有可逆性，修饰后的RNA对于不同的生物过程影响重大，包括RNA稳定性、蛋白合成、转录调控。

甲基化在mRNA中的分布

随着高通量基因测序技术的发展和液相色谱检测灵敏度的提升，检测RNA甲基化的整体水平有了很大的发展。

RNA的整体甲基化水平可用LC-MS/MS液质串联色谱来检测，LC-MS/MS可以获得分子和碎片离子峰，可以对碱基记性定性和定量的分析。Bisulfite sequencing技术可以用来分析不同区域的甲基化，该技术手段表面m5C是一种丰度较高的mNRA修饰。

m5C修饰主要有3类蛋白质介导，分别是甲基化转移酶（methyltransferases）、去甲基化酶（demethylases）、结合蛋白（binding proteins）。

m5C在mRNA中除了调节mRNA的稳定性外，其他功能探索仍然不全面和深入，需要进一步努力来揭示。

胞苷甲基化和去甲基化酶

新发现的证据表明甲基化状态与癌症的发病机制密切相关，包括起始、转移、进展以及耐药性和复发。1）mRNA、miRNA 和 lncRNA 中的异常 m 5 C 沉积促进癌症血管生成和转移；2）在肺癌患者的循环肿瘤细胞中可以检测到RNA m 5 C水平升高；3）NSUN2 基因在胃肠道癌症中的突变率最高，几乎所有低生存率的患者都与m5C 调节因子的高表达显着相关；4）m 5 C 促进了人膀胱尿路上皮癌的发病。

m5C异常表达汇总

常用缩略词

m6A:

N6-methyladenosine

m5C:

5-methylcytosine

UTRs:

Untranslated regions

tRNA:

Transfer RNA

rRNA:

Ribosomal RNA

mRNA:

Messenger RNA

snRNA:

Small nuclear RNA

miRNA:

Micro RNA

lncRNA:

Long non-coding RNA

eRNA:

Enhancer RNA

5hmC:

5-hydroxymethylcytosine

5fC:

5-formylcytosine

5caC:

5-carboxycytosine

DNMT:

DNA methyltransferase

LC-MS:

Liquid chromatography-mass spectrometry

CDS:

Coding sequence

RCMTs:

RNA:m5C methyltransferases

TRDMT:

TRNA-specific methyltransferase

TET:

Ten-eleven translocation

ALKBH1:

Alpha-ketoglutarate-dependent dioxygenase ABH1

hm5cm34:

5-hydroxymethyl-20-o-methylcytidine

f5cm34:

5-formyl-20-o-methylcytidine

RIP:

RNA immunoprecipitation

GSCs:

Germline stem cells

CSD:

Cold-shock domain

VL:

V-loop

TSL:

T-stem and loop

XIST:

X-inactive specific transcripts

PRC2:

Polycomb repressing complex 2

CNV:

Copy number variation

GSEA:

Enrichment analysis

TFs:

Transcription factors

5-AZA:

5-azacytidine

FDA:

Food and Drug Administration

MDS:

Myelodysplastic syndrome

AML:

Acute myelogenous leukemia

SGC:

Structural Genome Consortium

SAM:

S-adenosylmethionine

5’FU:

5-fluorouracil

GSC:

Germline stem cell

S1P:

Phingosine-1-phosphate

SPHK:

Sphingosine kinase

BC:

Breast cancer

PCa:

Prostate cancer

TLR:

Toll-like receptor

SLE:

Systemic lupus erythematosus

CR:

Coding region

HNSCC:

Head and neck squamous cell carcinoma

CTLA4:

Cytotoxic T lymphocyte antigen 4

PD-1:

Programmed cell death 1

ICAM-1:

Intercellular adhesion molecule 1

PD-L1:

Programmed death-1 ligand 1