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RM2Target 2.0:RNA修饰的写入者、擦除者和读取者靶基因数据库
RNA 修饰是转录后调控的关键层次,也是 RNA 表观遗传学的核心主题。迄今为止,已在各种 RNA 种类中鉴定出超过 170 种不同的化学修饰,包括信使 RNA(mRNA)、转运 RNA(tRNA)和核糖体 RNA。这些修饰由专门蛋白质动态安装、移除和解读,这些蛋白质被称为写入者、擦除者和读取者(WER)。写入者催化修饰的添加,例如 METTL3 用于N6-methyladenosine(m6A)、NSUN2 用于 N5-甲基胞嘧啶(m5C)以及 NAT10 用于 N4 乙酰胞嘧啶(ac4C)。擦除者,如主要靶向N6-methyladenosine(m6A)和 N6,2O-dimethyladenosine(m6Am)的 FTO,以及作用于N1-methyladenosine(m1A)的 ALKBH3,促进其移除。读取者,包括 YTHDF1/2/3(用于 m6A)和 ALYREF(用于 m5C),识别这些标记并介导下游调控效应。通过协调作用,WERs调控整个 RNA 生命周期。这些蛋白质的失调会破坏 RNA 修饰稳态,并与癌症和神经系统疾病等多种疾病相关。
值得注意的是,WER的功能具有高度情境特异性:同一种蛋白在不同的细胞情境中可能靶向不同的 RNA,从而导致不同的生物学结果。例如,虽然 METTL3 在许多癌症中通常被认为是致癌的,但在其他癌症中,如肝癌和乳头状甲状腺癌,它表现出抑癌活性。这种功能多样性突出了系统地绘制情境依赖的 WER-靶标关联的必要性,以便阐明 RNA 修饰在不同生理和病理条件下的分子机制。
高通量技术的进步产生了大量将 WER与其靶标基因联系起来的数据。然而,这些数据仍然分散在各个研究中,质量异质性难以整合,这对研究界进行全面分析和有效重用构成了重大障碍。
为解决这一需求,Bao等人先前开发了 RM2Target,该数据库综合收录了九种 RNA 修饰中 96 种 Writers-ERasers-Readers(WER)与其靶标之间的关联,包括N6-methyladenosine(m6A)、N6,2-O-dimethyladenosine(m6Am)、N1-methyladenosine(m1A)、假尿苷(ψ)、N5-甲基尿苷(m5U)、N5-甲基胞嘧啶(m5C)、N7-甲基鸟苷(m7G)以及 A-to-I 编辑,涵盖两种物种,共计 1,619,653 个关联。RM2Target 已在表观转录组研究中得到广泛应用。然而,该领域发展迅速,新兴修饰(如 ac4C、m1G)、新发现的 WER以及非模式物种的越来越多的证据,都要求一个更新且更全面的资源。
在此,Bao等人介绍了 RM2Target v2.0(http://rm2target.canceromics.org/),这是一个显著扩展和增强的数据库版本(图 1)。主要改进包括:(i)数据覆盖范围大幅扩展,现包含 273 种 WER、18 种修饰类型、973 种细胞系/组织类型和 20 种物种;(ii)一个经过整理的调控网络,包含 4,400,616 个 WER-靶标关联,分为三个证据等级,比前一版本增加了 7 倍;以及(iii)通过整合大型语言模型(LLM)进行文献和数据集筛选,提高了数据整理的效率和准确性。此外,RM2Target v2.0 提供了广泛的功能注释,包括 RNA 修饰谱、RNA–RNA 和 RNA–蛋白相互作用、TCGA 癌症类型中 WER与靶点的表达相关性以及疾病关联。通过整合跨物种和修饰类型的多元数据,RM2Target v2.0 是目前最全面的平台,用于探索 WER–靶点调控网络。RM2Target v2.0能作为阐明 RNA 修饰机制的重要资源,实现跨修饰和跨物种比较,并加速 RNA 表观遗传学的基础和转化研究。
图1 RM2Target v2.0架构
参考文献
[1] Bao X, Jiang Q, Chen W, et al. RM2Target v2.0: an updated database for the target genes of writers, erasers, and readers of RNA modifications. Nucleic Acids Res. Published online November 8, 2025. doi: https://doi.org/10.1093/nar/gkaf1206
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9. RNA修饰关联的读出、擦除、写入蛋白靶标数据库:RM2Target
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