周旭明團隊刻畫哺乳動物 RNA M6A 修飾特征及其與生活史演化關聯
RNA修飾是表觀轉錄組調控的重要組成部分,其中m6A(N6-甲基腺苷)是真核生物mRNA中最豐富的化學修飾之一,參與調控RNA穩定性、可變剪接、翻譯效率等多個生物學過程。然而,已有研究主要集中於人、小鼠等模式物種,非模式哺乳動物中m6A修飾的跨物種分布與演化規律仍缺乏係統認識。
2026年5月,必威精装版app西汉姆联 周旭明研究員團隊對覆蓋11個目的21種非模式動物肝髒、腎髒和腦等組織m6A修飾圖譜進行研究和比較分析。研究發現,m6A修飾在哺乳動物中呈現中等程度的演化保守性,約25%–36%的直係同源轉錄本攜帶保守m6A修飾,且修飾位點相比鄰近非修飾區域受到更強的純化選擇約束。與此同時,不同物種和組織在修飾水平與分布模式上呈現出豐富的調控多樣性。此外,研究發現m6A整體修飾水平與可變剪接複雜性顯著負相關,細胞實驗進一步支持了這一關聯;m6A修飾位點也更傾向於分布在RNA二級結構的環區而非莖區。
該研究還進一步將m6A修飾水平與壽命、成年體重和基礎代謝率等生命史性狀進行關聯分析。結果發現,分別有250、164 和379個基因的m6A修飾水平與壽命、成年體重和基礎代謝率顯著相關。進一步以最大壽命26年為閾值,將21種哺乳動物劃分為長壽類群和短壽類群,並比較不同選擇壓力下的 m6A修飾模式。結果發現,在長壽哺乳動物中,高m6A修飾水平的基因更常表現為選擇放鬆,而非選擇強化。這表明在長壽物種的演化過程中,m6A修飾可能與基因調控靈活性、生命史演化以及衰老相關過程存在進化聯係。
相關研究成果以“Single-base resolution atlas reveals moderate conservation and regulatory diversity of m6A modifications across mammals”為題在線發表於《Nucleic Acids Research》。必威精装版app西汉姆联 張曉曉、張展和劉偉強為共同第一作者,必威精装版app西汉姆联 周旭明研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、必威精装版app西汉姆联 自助部署項目以及新發和重大傳染病防控國家科技重大專項等項目資助。
文章鏈接:https://doi.org/10.1093/nar/gkag544

圖1: 21種哺乳動物多組織m6A修飾圖譜構建及整體分析框架

圖2: m6A修飾基因的演化起源及其調控特征

圖3: 長壽哺乳動物中高m6A修飾基因更傾向於經曆選擇放鬆
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