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听说大家都准备做 m6A 了,你想好要怎么做了吗?

丁香园

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继蛋白质翻译后修饰,RNA转录后修饰成为了又一个新的热点,今年国自然项目必然也是RNA转录后修饰的一个大年,且刚好又到了一年一度开题的季节,很多同学都摩拳擦掌,准备在RNA转录后修饰这个领域做番研究,但你想好要怎么做了吗?今天,小编就用一篇PNAS的文章讲解一下RNA转录后修饰的研究思路。

作为哺乳动物中最常见的mRNA转录后修饰的方式,N6-甲基腺嘌呤(N6-Methyladenosine, m6A)占所有腺嘌呤残基的0.1%-0.4%,通常发生在3’-UTR端起始处,影响了RNA的稳定性以及功能的执行,通常认为m6A可以促进RNA的降解。在RNA甲基化中共有三种参与者:

l Writers:甲基化执行者,METTL3、METTL14、WTAP;

l Erasers:去甲基化执行者,FTO、ALKBH5;

l Readers:m6A位点识别者,YTHDF 1-3


今天要介绍的文章是2016年发表于《PNAS》上的Hypoxia induces the breast cancer stem cell phenotype by HIF-dependent and ALKBH5-mediated m6A-demethylation of NANOG mRNA。由标题便可以初步判断这个研究课题的套路:



l 老瓶装新酒:缺氧微环境促进肿瘤细胞干性;

l 选择了m6A的去甲基化执行者ALKBH5作为研究对象

l 选择某一基因(NANOG)作为ALKBH5的靶标

研究背景有两个:①已有NANOG在METTL3的调控下发生甲基化的报道,且NANOG作为一个多能干性因子,可促进乳腺癌干细胞(BCSC)的产生;②HIF介导了缺氧微环境对ALKBH5的促进作用。在此基础上,这个文章做了哪些研究?四幅简图带你理清文章的思路和方法:


1. ALKBH5介导了缺氧对m6A RNA的抑制作用

(1) HIF介导了缺氧微环境对ALKBH5的调节:RT-qPCR、WB

(2) HIF介导了缺氧微环境对RNA m6A修饰的抑制:m6A免疫共沉淀,RT-qPCR

(3) ALKBH5介导了(2): m6A免疫共沉淀,RT-qPCR



2. ALKBH5介导了缺氧对NANOG mRNA的上调作用

(1) 缺氧上调NANOG表达:RT-qPCR,WB

(2) ALKBH5介导了(1): RT-qPCR,WB;



3. ALKBH5通过去甲基化,加强了 NANGO mRNA的稳定性

(1) ALKBH5介导了缺氧对NANOG的m6A修饰:m6A免疫共沉淀,RT-qPCR

(2) NANOG的m6A修饰影响了mRNA的稳定性:Flavopiridol处理,RT-qPCR

(3) NANOG的m6A修饰位点确认:点突变,荧光素酶报告基因



4. ALKBH5介导了缺氧对BCSC的促进作用

(1) ALKBH5介导了缺氧对乳腺癌细胞成球能力的促进作用:Mammosphere Assay

(2) ALKBH5介导了缺氧对ALDH阳性乳腺癌细胞的促进作用:流式细胞学分析


5. 过表达ALKBH5进行回复实验以及稳定干扰ALKBH5后进行体内实验

至此,整篇文章便结束了,由简图可以看出,铁打的缺氧和ALKBH5,流水的下游,每一个部分的逻辑大致均为“缺氧—现象”、“缺氧—ALKBH5—现象”,最后形成了这个逻辑链

这篇文章要解决的关键问题很简单,就是将ALKBH5与m6A NANOG构成因果关系,然后串联上下游形成完整逻辑链,使用的研究m6A的方法也十分简单,仅仅是一个m6A试剂盒联合RT-qPCR便可以直接分析基因的m6A水平,前体是已知这个基因的甲基化位点,剩下的就都是常规的实验技术了。


基因或微环境—m6A参与者—甲基化靶标—生物学功能,我们完全可以结合自己手上的课题,将已有的思路拓展为这个套路,分析RNA甲基化后的降解、转运、可变剪接以及翻译的变化,说不定会有意外的惊喜哦。


附:文中关键实验试剂盒


m6A RNA Methylation Quantification Kit(Epigentek EpiQuik

Flavopiridol (Alvocidib)

MammoCult Medium Human Kit(Stem Cell Technologies


备注:

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