北京基因組研究所(國家生物信息中心)合作揭示新型冠狀病毒RNA甲基化修飾圖譜及分子調控作用

  2019年底爆發的新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)在人群中具有極高的傳播力和較高致病性。新型冠狀病毒是正義單鏈RNA病毒,病毒在感染宿主細胞后,在自身編碼RNA依賴的RNA聚合酶作用下,能夠合成全長的反義RNA鏈,并利用反義RNA鏈作為模板,進一步產生正義基因組RNA和亞基因組RNA,然而其在宿主體內的代謝調控機制尚不明確。RNA修飾作為一類重要轉錄后調控方式,能夠廣泛參與各種RNA轉錄后加工代謝途徑。近期的研究發現SARS-CoV-2病毒基因組RNA和轉錄RNA上都存在著RNA修飾,但具體哪類修飾及其分子功能并不明確。全面解析SARS-CoV-2在宿主細胞中的修飾特征,闡明RNA修飾介導的分子調控機制,對于當前防控新冠的傳播、篩選藥物靶標及開發安全有效的疫苗都具有重大意義。 

  129日,中國科學院北京基因組研究所(國家生物信息中心)楊運桂研究組和中國醫學科學院病原生物學研究所王健偉研究組合作在Cell Discovery雜志上發表題為N6-methyladenoine regulates RNA abundance of SARS-CoV-2”的研究成果,利用特異性m6A抗體,繪制了SARS-CoV-2病毒RNA的精細表觀轉錄組修飾圖譜,并發現敲低宿主甲基轉移酶METTL3后,病毒RNA在細胞內表達增加。進一步的研究發現,METTL3主要介導病毒RNA 3’末端附近的修飾,且含有修飾的病毒RNA將被宿主識別并降解;然而病毒可通過剪接形成不含m6A修飾特征序列的3’UTR,來逃逸該降解過程。 

  該研究解析了SARS-CoV-2病毒RNA上的m6A修飾規律,揭示了RNA甲基化修飾介導細胞內病毒RNA水平的重要調控功能,有助于拓展防治新型冠狀病毒的新方向。該研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃、國家重大傳染病防治科技重大專項等基金資助。

m6A介導調控SARS-CoV-2在細胞內的表達水平

 

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