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《自然—生物技术》：何川/胡璐璐/陈建军/陈梦洁合作开发超小量m6A单碱基定量测序方法
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北京时间2022年3月15日，美国芝加哥大学何川教授联合复旦大学生物医学研究院及附属肿瘤医院胡璐璐研究员、美国希望之城陈建军教授和芝加哥大学陈梦洁教授在Nature Biotechnology杂志上发表了题为“m6A RNA modifications are measured at single-base resolution across the mammalian transcriptome”的文章。
该研究开发的新方法m6A-SAC-Seq (Selective Allyl Chemical labeling and Sequencing)可直接标记m6A，能够覆盖几乎所有的m6A经典基序，并对捕获的m6A位点进行单碱基分辨率的定量分析（图1）。
该方法不依赖于抗体，可以实现对微量RNA样本（30ng ribo- RNA）的m6A位点分析，可在单碱基分辨率水平追踪m6A分布和含量的动态变化。m6A-SAC-Seq技术是目前唯一可以广泛应用于各个生物学背景的方法，在基础生物学研究和临床应用中均有良好的前景。
图1：m6A-SAC-Seq策略图。（A和B）使用特定的酶将m6A加上一个烯丙基的化学基团成为allyl6m6A，经过特殊的化学反应，发生成环反应，环化的allyl6m6A在逆转录时会被逆转录酶读成突变，根据突变的位点检测出m6A在转录组中的位置，通过突变率经过标准曲线换算获得m6A的准确的含量信息（C）。
研究人员使用m6A-SAC-seq技术在HeLa、HEK293和HepG2细胞系中各鉴定了大约一万个带有m6A含量信息的位点（图2），并且这些位点在转录本上的分布集中在终止密码子附近、CDS和3’ UTR（图2B和2C），符合之前的报道。通过结合分析RNA降解（decay）测序数据，研究人员还发现m6A含量和RNA半衰期呈现明显的负相关性，即m6A含量高的转录本更倾向于拥有短的更新周期（lifetime）（图2D和2E），这个结论进一步阐明了m6A修饰在调控mRNA更新过程（turnover）的规律。
图2：利用m6A-SAC-seq技术鉴定的m6A位点的含量和在转录本上的的分布特征（A、B和C）；高、中、低m6A含量的转录本的更新周期的累积分布曲线图（D）和m6A调控转录本更新过程的机制图（E）。
该研究展示了m6A-SAC-Seq 技术在细胞分化（图3）、早期发育、神经元信号传导和临床样本中获得全转录组 m6A 含量变化的潜力。值得注意的是，虽然本研究中，m6A-SAC-Seq技术需要30ng的mRNA，研究人员后续对该方法进行了优化，目前的实验流程仅仅需要2ng的mRNA，m6A-SAC-Seq 技术有望成为攻克当前定量m6A测序技术瓶颈并引领新生物学发现的“金标准”。
图3：利用m6A-SAC-seq技术研究造血干细胞分化过程中m6A的动态变化
复旦大学生物医学研究院及附属肿瘤医院胡璐璐研究员、芝加哥大学何川课题组的刘顺博士、彭勇博士、葛睿琦博士研究生以及美国希望之城苏瑞研究员为本论文的共同第一作者，何川教授、陈建军教授、陈梦洁教授和胡璐璐研究员为共同通讯作者。
相关论文信息：
https://www.nature.com/articles/s41587-022-01243-z
参考文献
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