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什么是RNA m7G甲基化?
m7G RNA甲基化是在甲基转移酶的作用下,在鸟嘌呤(G)第七位N上加上甲基的一种化学修饰。m7G修饰是转录后调控中最常见的一种碱基修饰,广泛存在于tRNA、rRNA、以及真核生物mRNA的5’帽子区,对维持RNA的加工代谢、稳定、出核以及蛋白质翻译具有重要作用。
图1. m7G机制(The potential role of N7 -methylguanosine (m7G) in cancer)
图1中METTL1、WDR4、RNMT、RAM、WBSCR22和TMRT112为m7G甲基转移
酶,它们可以把m7G修饰加到mRNA、tRNA、rRNA和miRNA。
从上到下依次为:
METTL1/WDR4复合体将m7G修饰加到mRNA(internal site)、tRNA(G46 位点)和miRNA (G-四联体),最终调控翻译。
RNMT/RAM复合体将m7G加到mRNA的5’帽子上,介导其出核和翻译。
WBSCR22/TMRT112复合体将m7G修饰加到18s rRNA的G1638处,促进其成熟。
发文章突破点:错过了m6A,可以试试m7G,例如挖掘m7G相关基因,构建预后模型、单基因分析、泛癌等。理论上m6A的思路都能用在m7G上。
常见m7G检测方法
人们已经发现了超过150种RNA化学修饰。最近的研究表明,m7G RNA修饰在mRNAs内部(internal)广泛存在。
现有的m7G研究方法主要包括:
1) 基于抗体的m7G-MeRIP-Seq技术,仅能提供约100 bp的分辨率
2) m7G-miCLIP-seq结合anti-m7G抗体免疫沉淀富集和紫外交联,可以获得约30 bp的分辨率,如果结合motif分析,甚至能获得单碱基分辨率。
3) m7G-seq技术通过利用m7G位点在逆转录期间的错误插入(misincorporation)可以获得单碱基分辨率的m7G位点;
4) AlkAniline-Seq利用碱水解、脱磷、苯胺裂解等化学法在单碱基分辨率上检测m7G位点。
发文章突破点:使用不同的物种、组织或细胞进行m7G实验并测序,然后低通量实验验证。
m7GHub数据库
公共数据库中存在大量m7G数据,m7GHub数据库通过整合这些散在的数据,提供了一个中心化的在线平台,用来破译mRNA内部的m7G RNA修饰的位置、调控和发病机制。
发文章突破点:整合GEO等数据库散在的数据,构建一个网络数据库,一般可以发在生物信息学相关杂志,例如Bioinformatics,甚至NAR上。
该数据库包括4部分:
1) m7GDB:实验验证的m7G位点数据库
2) m7GFinder:高准确性预测m7G位点网络服务器
3) m7GSNPer:评估遗传突变对m7G RNA修饰影响
4) m7GDiseaseDB:导致m7G位点获得或者缺失的疾病相关遗传变异数据库
图2. m7GHub数据库
该数据库收集了69159个m7G位点。由于m7G-MeRIP-seq和m7G-miCLIP-seq方法不是单碱基的,可能存在误判,因此作者将m7G peak中的G(30 bp滑窗)包含进来,并使用m7Gfinder进一步预测评估其可靠性。
如果想了解你感兴趣的基因是否存在m7G RNA修饰,直接使用m7GHub查询,然后绘制3种方法的venn图。
图3. 三种方法交集
iRNA-m7G预测
同时,为了更进一步的进行评估,我们可以引入第三方软件iRNA-m7G进行对上述获得的序列进行评估预测。打开iRNA-m7G网站(图4),点击导航栏的“WEB SERVER”,输入待预测序列,提交即可(图5)。同时,可以下载软件到本地进行批量预测。
图4.iRNA-m7G网站
图5. m7G位点预测
预测结果(图6)。score越大表明发生m7G的概率越大。
图6. iRNA-m7G预测结果
做为预实验,通过整合数据库和预测方法,我们可以更加准确地判断我们的基因是否发生了m7G修饰,然后可以进一步深入研究。
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