[发明专利]一种提高m6A抗体富集甲基化mRNA产量的方法

说明书

技术领域：

本发明属于医学生物技术领域，具体涉及一种提高m⁶A抗体富集甲基化mRNA产量的方法。

技术背景：

信使RNA(mRNA)是联系DNA与蛋白质的核心分子，其参与的遗传信息传递过程是生命的核心进程。虽然mRNA的修饰在20世纪70年代就已经被发现，但是由于mRNA本身的特性和技术的限制，使得mRNA的修饰研究进展较为缓慢。随着m⁶A-seq、MeRIP、miCLIP、m¹A-seq、m¹A-ID-seq、Aza-IP、hMeRIP-seq、ψ-seq、CeU-seq和RiboMeth-seq等一系列技术的产生，转录组范围内mRNA分子的m⁶A、m¹A、m⁵C、5hmC、假尿嘧啶修饰和2'-O-甲基化等修饰位点信息被揭示。近两年来，mRNA修饰研究出现了井喷式的发展，尤其是m⁶A(6-甲基腺嘌呤),成为了RNA生物学研究的一个新兴领域。

m⁶A修饰是广泛存在于真核高等生物的RNA上，特别是在mRNA上，该修饰主要存在于mRNA是CDS区的3’-UTR区，特别是终止密码子附近区域，其广泛参与了RNA代谢的各种生物学过程，包括RNA剪接、RNA出核、RNA与蛋白互相作用和RNA降解。哺乳动物体内m⁶A甲基转移酶复合物中有一部分成分已被解析，主要有METTL3(Me-thyltransferase-like protein 3)、METTL14(Methyltransferase-like protein 14)和WTAP(Wilms tumor 1-associating protein)。m⁶A去甲基酶肥胖蛋白FTO(Fat mass and obesity associated protein)和ALKBH5(AlkB homolog 5)依赖α-酮戊二酸(α-Ketoglutaric acid,α-KG)和Fe(Ⅱ)对m⁶A进行氧化去甲基化反应。m⁶A在生物体内由m⁶A结合蛋白识别，并介导其行使功能。目前发现的m⁶A结合蛋白有YTH结构域蛋白YTHDF1(YTH domain-containing family protein 1)、YTHDF2(YTH domain-containing family protein 2)、YTHDC1(YTH domain-containing protein 1)和核内HNRNPA2B1(Heterogeneous nuclear ribonucleoproteins A2B1)。

m⁶A作为一个新颖的RNA表观遗传修饰对于基因表达等基础生命进程发挥着重要作用，包括调控生物节律、减数分裂和胚胎干细胞增殖等。Dominissini等发现，沉默m6A甲基转移酶可以显著影响基因表达水平和选择性剪接模式，从而影响p53信号通路和细胞凋亡。Meyer等发现，m⁶A修饰呈现组织特异性调控，其在脑的发育过程中会显著增加。此外，他们还发现有67％的3'-UTR存在m⁶A修饰，而这些3'-UTR同时会有至少一个Target Scan预测的microRNA结合位点，并且这些m⁶A修饰位点大都在microRNA结合位点的上游。在脑组织的进一步实验显示，那些表达量较高的microRNA的靶标也会有较高的m⁶A修饰水平，这暗示microRNA水平可能调控着其靶标转录本的m⁶A水平。Batista等的研究表明，m⁶A可以促使干细胞从自我更新状态转向细胞分化。2015年，Geula等关于m⁶A修饰对胚胎干细胞多能性调控作用的研究表明，m⁶A能够通过影响促多能性基因的mRNA水平与稳定性，对ESCs的多能性进行调控。