研究发现 m6A 修饰在小脑发育中的新功能

2018-06-13 序说
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N6- 甲基腺嘌呤(m6A)修饰是 RNA 上分布最广泛的一种化学修饰,参与调控 RNA 的翻译、降解以及可变剪接等多个过程,在胚胎干细胞干性维持、胚胎发育、配子发生等生命活动中均发挥重要作用。m6A 修饰是由 METTL3、METTL14 以及 WTAP 等构成的 m6A 甲基转移酶复合物催化形成的,其中 METTL3 是 m6A 甲基转移复合物的核心组分。在小鼠中,敲除 Mettl3 基因可导致早期胚胎发育终止,表明 m6A 甲基化修饰在哺乳动物胚胎发育中扮演重要角色。

中国科学院遗传与发育生物学研究所王秀杰研究组与中国科学院动物研究所周琪研究组、中国科学院北京基因组研究所杨运桂研究组通过合作研究发现,在中枢神经系统通过 Nestin-Cre 特异地敲除 Mettl3 导致小鼠出现严重的运动功能障碍,并伴随哺乳期死亡。解剖和病理切片检测发现由 Mettl3 敲除引起的 m6A 甲基化修饰的缺失严重影响大脑皮层和小脑的发育,导致大脑皮层变薄和小脑萎缩。进一步研究发现,m6A 甲基化修饰的缺失引起小脑内颗粒神经元分化和成熟过程中基因表达调控紊乱,最终导致颗粒神经元大量凋亡。该研究揭示了 METTL3 介导的 m6A 修饰调控在哺乳动物中枢神经系统发育中的重要作用。

该项成果于 6 月 7 日在线发表在 PLOS Biology 杂志上(DOI:10.1371/journal.pbio.2004880)。王秀杰研究组助理研究员刘修营和副研究员王猛、动物所博士生王晨鑫和徐凯、北京基因组所崔冠深为共同第一作者。该项研究得到了科技部、国家自然科学基金委和中科院等项目的资助。

图: Mettl3 条件敲除影响小脑发育的示意图

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  • 周琪

    周琪

    周琪,男,汉族,1970 年生,黑龙江人。中国科学院动物研究所研究员,博士生导师,中国科学院院士。现任中国科学院大学副校长;中国科学院动物研究所副所长;干细胞与生殖生物学国家重点实验室主任;中科院“干细胞与再生医学研究”战略性科技先导专项首席科学家;国家重大科学研究计划项目首席科学家;国际干细胞组织(ISCF)主席;中国细胞生物学学会副理事长; 干细胞生物学分会会长。

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