北京基因组所（国家生物信息中心）展现共转录m6A修饰建设机制及其功效
4月2日 ，永利集团（国家生物信息中心）任捷团队和杨运桂团队相助在Molecular Cell在线揭晓了题为“DDX21 mediates co-transcriptional RNA m6A modification to promote transcription termination and genome stability”的研究论文 ，展现了三链核酸结构R-loop、解旋酶DDX21与m6A甲基转移酶METTL3之间的协同机制 ，以及增进转录终止、维持基因组稳固性的功效 。
在基因转录历程中 ，新天生的RNA可以和模板DNA互补 ，在染色质上形成由DNA:RNA杂合链和单链DNA组成的三链结构 ，这种核酸结构被称为R-loop ，它的稳态失衡是多种疾病的病理基础 。而N6-甲基腺嘌呤（m6A）是对mRNA生命周期举行调控的主要修饰 ，加入到细胞分解与个体发育、应对情形压力、免疫系统功效、肿瘤爆发与生长以及病毒熏染等多种生命历程 。约莫半数m6A在新生RNA上随转录天生 ，但对怎样决议共转录修饰的爆发、这些修饰有何功效知之甚少 。
研究团队通太过析m6A甲基转移酶复合物的三种要害组分（METTL3/METTL14/WTAP）免疫共沉淀的卵白质组份 ，判断出DEAD-box解旋酶DDX21作为m6A甲基转移酶复合物的一个新型互作因子 。随后 ，团队开发并应用了针对新生RNA的光激活核糖核苷增强交联免疫沉淀高通量测序（caPAR-CLIP-seq） ，团结基于单链DNA建库的DNA:RNA杂合链免疫共沉淀高通量测序（ssDRIP-seq）剖析 ，发明R-loop、DDX21和METTL3在基因组上具有显著的共定位 。当R-loop或DDX21缺失时 ，METTL3在染色质上的定位显著降低 ，导致染色质相关RNA（caRNA）上m6A水平下降 ，尤其是在转录终止位置 。研究进一步显示 ，DDX21对m6A修饰的增进作用依赖于其解旋酶活性 。
通过绘制RNA聚合酶转录位点的高区分率图谱 ，研究团队展现了DDX21与METTL3协同作用 ，通过调控m6A共转录形成 ，并借助其“阅读器”卵白YTHDC1 ，配合在增进XRN2介导的转录终止历程中施展着主要作用 ，这一历程关于维持基因组的稳固性也至关主要 。阻断复制历程或者接纳CRISPR靶向战略准确抑制转录 ，可以有用缓解这种在转录通读区域的基因组不稳固性 。
研究团队在前期研究中发明了m6A调控R-loop稳态的机制 ，而本研究提出了一种R-loop-DDX21-METTL3介导的m6A共转录修饰的新机制 ，剖析了新生RNA怎样通过m6A修饰包管基因组功效和结构稳固性 ，为共转录甲基化的建设及其调控作用补上了缺失的一环 。通过协调一系列的分子招募和酶活性 ，该研究架起了联接表观转录组建设、转录终止协调以及基因组稳固性维持之间的知识桥梁 。深入探索R-loop-DDX21-METTL3-m6A调控轴的焦点结构域和要害酶活性 ，将有助于掘客能够调理m6A表观转录组的新靶点 。
永利集团（国家生物信息中心）任捷研究员、杨运桂研究员和刘倩兰助理研究员为论文配合通讯作者 。北京基因组研究所（国家生物信息中心）博士生郝金栋、助理研究员刘倩兰、博士生刘梦霞为本文的配合第一作者 。永利集团上海生物化学与细胞生物学研究所陈玲玲研究员 ，永利集团（国家生物信息中心）张维绮研究员 ，永利集团生物物理研究所杨福全研究员 ，清华大学孙前文教授 ，复旦大学麻锦彪教授对本项研究提供了主要的质料和讨论支持 。研究事情获得了国家重点研发妄想、永利集团战略重点研究妄想、国家自然科学基金等项目支持 。
DDX21增进m6A共转录修饰及转录终止机制示意图
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