m6A甲基化修飾是真核生物的mRNA和lincRNA上最為普遍的表觀修飾,在從酵母到人類的多個物種中都保守存在。m6A受甲基化酶METTL3/METTL14和去甲基化酶FTO/ALKBH5的密切調控,并能被YTH家族蛋白等識別。m6A可以調控信號轉導、mRNA的翻譯、降解、可變剪接和miRNA加工等多個生理過程。m6A的失調會引起干細胞多能性變化,胚胎發育異常,甚至引起癌癥的發生。圍繞m6A修飾的研究將為相關領域提供理論依據和重要線索。目前針對m6A的研究多在體外培養細胞中進行,對于在體的m6A,尤其是人類的不同組織的m6A研究很少。因此,我們對人類各主要組織中RNAm6A的分布和功能進行了研究。首先,我們采集了人類胎兒的21個組織樣本,涵蓋了主要的八種組織類型:腦、肝、肺、腎、心、胃、胎盤和骨骼肌。通過我們改進過的全RNA免疫共沉淀方法,結合二代測序技術,得到各組織中的m6A全轉錄組分析結果。在各組織中一共測得了 90644個m6A峰(m6A peaks,m6As),其中超過一半的m6A峰是首次發現,這些m6A所在基因與組織發育密切相關。與已發表的大腦mRNA m6A測序結果相比,我們的全RNAm6A測序結果顯示,各組織中許多m6As位于內含子和基因間區域。接著,為了研究m6A甲基化的動態特征,我們進一步分析了 m6As在人體組織中的差異。通過檢查組織差異m6As的基因組分布,發現大約一半的組織差異m6As存在于內含子中,提示剪接等共轉錄過程可能與組織差異m6As有關。隨后我們檢查了組織差異m6As與宿主基因表達水平的關系,發現與組成型m6As相比,組織差異m6As的宿主基因在所有被測組織中表達水平均較低。組織差異的m6As所在基因與組織相關的發育過程等功能相關,表明m6A可能在細胞分化和器官發育中發揮作用。最后,已發表工作中主要研究的是mRNA上的m6A,對lincRNA上m6A研究較少。因此我們對各組織中lincRNA上的m6A進行了研究。我們發現腎臟、胎盤和大腦含有最豐富的lincRNA m6As。具有m6A的lincRNA更可能有可變剪切。e-lincRNA是一類由增強子轉錄的lincRNA,通過分析我們發現,在大多數組織中,一半以上的e-lincRNA被m6A修飾,這些結果提示m6As可能與eRNA功能有關。我們通過對具體的人類樣本的m6A研究,獲得了人類各組織中的m6A全轉錄組分析、組織差異m6As的基因組分布、e-lincRNA上m6A富集情況等數據。這些研究成果填補了這些年人類組織m6A研究的空白,豐富了人類組織中m6A的信息,對接下來m6A領域的研究有啟發和推動性的功能。
【學位單位】：南方醫科大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：R714.5
【部分圖文】：

首次在酵母的ｔＲＮＡ中鑒定出包括假尿苷在內的十余種不同的ＲＮＡ修飾。［５，??６］ｍＲＮＡ最常見的內部修飾包括Ｎ６－腺苷酸甲基化（ｍ６Ａ）、Ｎ１－腺苷酸甲基化??（ｍｉＡ）、胞嘧啶羥基化（ｍ５Ｃ）等（如圖１－１）。［７］??１??

第一部分：ｍ６Ａ的形成??已知的?Ｎ６?甲基轉移酶包括?ＭＥＴＴＬ３，?ＭＥＴＴＬ１４，?ＷＴＡＰ，?ＲＢＭ１５，ＭＥＴＴＬ１６??等。從圖１－３中我們可以看到，當從ＤＮＡ轉錄生成ＲＮＡ過程中，一些腺苷酸??在甲基化酶ＭＥＴＴＬ３、ＭＥＴＴＬ１４和ＷＴＡＰ等作用下在第六位Ｎ發生了甲基化??修飾。在這個復雜的催化過程中，ＭＥＴＴＬ３、ＭＥＴＴＬ１４和ＷＴＡＰ可以形成絡??合物共同發揮功能。ＭＥＴＴＬ３是復合物的催化亞基，而ＭＥＴＴＬ１４則具有簡并??的活性位點，可以維持反應的復雜結構組成和催化反應的穩定性。這些研究闡??明了分子機制和進化史轉錄后基因組調控中的真核生物ｍ６Ａ修飾。這些可以在??核酸分子上寫入ｍ６Ａ修飾的酶我們稱之為Ｗｒｉｔｅｒｓ。＾，［＾，［…另外＾＾如＾酶還??４??

、?＼人＾??ｕ°ｙ?ｎ??ＯＨ?ＯＨ??ｍ６Ａ??圖１－２Ｎ６－腺苷酸甲基化（ｍ６Ａ）結構示意圖［７］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｎ６－?ａｄｅｎｙｌａｔｅ?ｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ?（ｍ６Ａ）［７］??１．１．２ｍ６Ａ的甲基化與去甲基化??為了精確的描述ｍ６Ａ這種甲基化修飾，我們分為三個部分分別介紹ｍ６Ａ??的發生、消除和讀取。??第一部分：ｍ６Ａ的形成??已知的?Ｎ６?甲基轉移酶包括?ＭＥＴＴＬ３，?ＭＥＴＴＬ１４，?ＷＴＡＰ，?ＲＢＭ１５，ＭＥＴＴＬ１６??等。從圖１－３中我們可以看到，當從ＤＮＡ轉錄生成ＲＮＡ過程中，一些腺苷酸??在甲基化酶ＭＥＴＴＬ３、ＭＥＴＴＬ１４和ＷＴＡＰ等作用下在第六位Ｎ發生了甲基化??修飾。在這個復雜的催化過程中，ＭＥＴＴＬ３、ＭＥＴＴＬ１４和ＷＴＡＰ可以形成絡??合物共同發揮功能。ＭＥＴＴＬ３是復合物的催化亞基，而ＭＥＴＴＬ１４則具有簡并??的活性位點，可以維持反應的復雜結構組成和催化反應的穩定性。這些研究闡??明了分子機制和進化史轉錄后基因組調控中的真核生物ｍ６Ａ修飾。這些可以在??核酸分子上寫入ｍ６Ａ修飾的酶我們稱之為Ｗｒｉｔｅｒｓ。＾，［＾，［…另外＾＾如＾酶還??４??
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本文編號：2891206