m6A是植物mRNA上最常見的化學修飾之一，廣泛影響轉(zhuǎn)錄本穩(wěn)定性與翻譯效率，并參與調(diào)控植物生長發(fā)育、逆境響應(yīng)等關(guān)鍵生命過程。近年來，隨著m6A-seq等高通量測序技術(shù)的發(fā)展，研究人員已經(jīng)能夠更精準地定位修飾發(fā)生的位置；但在機制研究中，更大的挑戰(zhàn)在于如何把“調(diào)控鏈”理清：哪些因子負責m6A的寫入、去除與識別？這些因子自身受到哪些信號調(diào)控，又會影響哪些下游基因和生物學過程？目前，這類信息仍分散在不同研究和物種中，缺乏一個支持系統(tǒng)水平調(diào)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與分析的統(tǒng)一平臺。

近日，西北農(nóng)林科技大學生命科學學院馬闖教授團隊在Journal of Genetics and Genomics在線發(fā)表題為“

m

6

A-RegBase enables regulatory investigation of m

6

A RNA modification in plants

m6A-RegBase主要包括調(diào)控因子注釋、調(diào)控網(wǎng)絡(luò)可視化、檢索分析和數(shù)據(jù)下載等功能模塊。利用該平臺，研究團隊在155種植物中鑒定出1707個候選YTH家族m6A閱讀蛋白，并通過對比分析發(fā)現(xiàn)該家族在進化過程中可能發(fā)生擴張與功能分化。為闡明同一家族蛋白識別能力的差異機制，研究聚焦于YTH結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵位點。以擬南芥ECT1為模型，構(gòu)建ECT1D257N和ECT1D257H突變體，并與同家族成員ECT10及其互換突變體進行比較，評估其對m6A和m1A修飾RNA的結(jié)合能力。結(jié)果顯示，單個位點的細微變化即可顯著改變識別偏好，其中D→H的突變幾乎同時喪失對兩類修飾的結(jié)合能力。數(shù)據(jù)庫分析進一步提示ECT1可能靶向PAB2/PAB4，實驗結(jié)果表明ECT1可結(jié)合相關(guān)轉(zhuǎn)錄本并增強其穩(wěn)定性；同時，DAG2被驗證可調(diào)控多種m6A閱讀蛋白編碼基因(包括

ECT4

m6A-RegBase數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建與應(yīng)用

A: 數(shù)據(jù)庫構(gòu)建流程與主要應(yīng)用。B–D: YTH家族蛋白識別RNA修飾的關(guān)鍵位點在不同亞類和物種中的保守性、分布特征及其與m6A、m1A的結(jié)合模式。E: 體外結(jié)合實驗驗證不同YTH蛋白對m6A/m1A的識別能力差異。F–I: 赤霉素(GA3)相關(guān)的萌發(fā)表型、

ECT4

綜上所述，m6A-RegBase為植物m6A調(diào)控研究提供了“一站式入口”，并同步發(fā)布Docker封裝的分析流程，便于研究者重建數(shù)據(jù)庫或擴展至更多物種，有助于加快m6A調(diào)控信息從發(fā)現(xiàn)到驗證的研究進程。

作者簡介

西北農(nóng)林科技大學生命科學學院副教授雷蓓蕾、碩士研究生丁鵬鈞和博士研究生宋明桂為該論文共同第一作者，馬闖教授和李增林副教授為通訊作者。相關(guān)工作得到國家自然科學基金、陜西省自然科學基金以及西北農(nóng)林科技大學博士啟動基金等資助。

m6A-RegBase鏈接：

http://omicstudio.cloud:4020/m6aregbase