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    客戶文章|新型RNA修飾之m7G揭示急性髓系白血病發病機制
    日期:2022年08月08日    來源:
    m7G RNA甲基化是在甲基化轉移酶的作用下,使RNA鳥嘌呤(G)的第七位N上加上甲基的一種修飾( N7-methylguanosine,m7G)。研究表明,m7G RNA甲基化修飾存在于各類分子中,包括:mRNA 5’帽子結構、mRNA內部、pri-miRNA、轉運RNA(tRNA)和核糖體RNA(rRNA)。m7G RNA甲基化修飾能夠調節mRNA的轉錄、miRNA的生物合成和生物學功能、tRNA穩定性、18S rRNA的核內加工及成熟。m7G RNA甲基化修飾作為一類新型RNA甲基化,近兩年高影響因子文章不斷,是繼m6A修飾之后的又一表觀轉錄組學熱點。近年來,越來越多的證據表明,轉錄后甲基化修飾與**的發生密切相關。然而,AML中m7G修飾的mRNA譜及其在耐藥AML中的作用尚不清楚。2022年7月5號,云序客戶山東大學齊魯醫院王冉課題組在Frontiers in Oncology雜志上發表文章“Transcriptome Profifiling of N7-Methylguanosine Modifification of Messenger RNA in DrugResistant Acute Myeloid Leukemia”。該文章通過m7G-MeRIP-seq&RNA-seq分析了人的早幼粒細胞的m7G甲基化譜,為m7G甲基化在AML耐藥進展中的新功能提供了新的見解。云序生物有幸參與了m7G-MeRIP-seq&RNA-seq及生信分析,接下來,通過文章介紹,與各位老師一同了解如何*憑測序技術來實現文章的快速發表。
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    發表期刊:Frontiers in Oncology
    發表日期:2022年7月5日
    影響因子:5.738
    研究方法RNA-seq、m7G-MeRIP-seq(云序提供)
    樣品類型:細胞

    技術路線

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    研究內容

    1、HL60和HL60/MX2細胞中m7G甲基化的一般特征
    對HL60和HL60/MX2細胞中進行了RNA-seqm7G-MeRIP-seq測序分析。分析結果顯示,在HL-60組中,發現了8070個甲基化特征峰,**了5571個基因的轉錄本。HL60/MX2組共鑒定出8122個峰,分別對應于5979個基因轉錄本。并且,兩組中只出現了495個相同的峰。與HL60組相比,HL60/MX2組有7627個特異性峰和7575個缺失峰,說明HL60組和HL60/MX2細胞之間的m7G甲基化修飾特征存在**差異。此外,還發現了在HL60細胞中,每個基因的特異性甲基化基因的平均峰數為2.47,而在HL60/MX2細胞中為2.19。


    2、m7G甲基化的分布特征
    對不同染色體上mRNA的m7G甲基化峰的分布進行分析,發現每條染色體上的m7G峰的數量和分布存在差異。其中,1號和2號染色體上的m7G峰數**,21號染色體上的m7G峰數**。從兩組間m7G峰比較,6號和19號染色體上差異*為明顯。兩組患者的常染色體甲基化水平普遍高于性染色體。作者發現HL60和HL60/MX2細胞中大多數甲基化的mRNA只有一個m7G峰(分別為70.8%和74.3%)。在兩組中,約20%的基因記錄了2個m7G峰,不到10%的基因包含超過3個m7G峰。
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    3、差異調控的m7G甲基化基因的分析
    為了比較m7G甲基化基因在HL60和HL60/MX2細胞中的差異表達,作者對兩組的m7G修飾基因進行了統計學分析。與HL60細胞相比,HL60/MX2細胞中427個基因m7G甲基化上調,452個基因m7G甲基化下調。

    4、m7G甲基化的基序分析和區域分析
    作者發現兩組間的MOTIFs序列均有**性差異。并且,在分析了m7G甲基化位點后,結果顯示,該甲基化修飾分布在所有mRNA區域。其中,CDS區域甲基化修飾*多,其次是3’UTR區域,StartC和StopC區域甲基化修飾*少。差異修飾基因在HL60和HL60/MX2細胞中的區域分布相似。對m7G甲基化修飾的峰密度進行了統計分析表明,兩組在CDS區域的m7G峰數量相似。與HL60/MX2細胞相比,HL60細胞在5’UTR區m7G峰更少,在3’UTR區更多。
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    5、差異表達的m7G-甲基化基因與mRNA表達聯合分析
    RNA測序分析顯示,HL60/MX2細胞中4801個基因的表達與HL60細胞相比,差異有統計學意義,其中1451個基因表達上調,3350個基因表達下調。之后,作者對m7G-MeRIP-seqRNA-seq的表達情況進行了聯合分析。結果顯示,在116個低mRNA表達的基因中,38個基因的m7G甲基化程度**上調,78個基因的m7G甲基化程度**下調。
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    6、m7G甲基化基因的生物信息學分析
    為了研究m7G甲基化修飾在誘導AML細胞耐藥中的病理生理作用,作者對HL60/MX2和HL60細胞中不同的m7G甲基化基因進行了GO富集和KEGG通路分析。在生物合成中的生物過程(BP)方面,HL60/MX2中m7G基因的甲基化上調,細胞主要與蛋白水解、水解酶活性的調節和細胞蛋白代謝過程有關,而低甲基化的m7G基因主要與生物發生有關。在分子功能(MF)方面,甲基化的m7G基因主要與嘌呤核糖核苷三磷酸結合、嘌呤核糖核苷酸結合、嘌呤核苷酸結合和核糖核苷酸結合有關,而低甲基化的m7G基因主要與atp依賴的微管運動、動力蛋白中間鏈結合和運動活性有關。在細胞成分中,高甲基化的m7G基因主要與細胞質、孔復合體和質膜邊界細胞投射有關,而低甲基化的m7G基因主要與軸突、纖毛質、軸索動力蛋白復合體和細胞骨架有關,KEGG分析結果顯示,HL60/MX2細胞中m7G上甲基化修飾的mRNA主要參與肥厚型心肌病、補體及凝血級聯通路以及GnRH信號通路。低甲基化m7G修飾的mRNA在ABC轉運體、纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸降解和氨基酸生物合成中**富集。
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    總    結
    文章使用m7G-MeRIP-seq聯合RNA-seq測序技術,得到了AML細胞(HL60)和耐藥AML細胞(HL60/MX2)中mRNA的m7G甲基化修飾譜和表達譜,并分析了兩組之間的差異。研究在HL60和HL60/MX2細胞中發現了超過10000個m7G峰和近10000個m7G甲基化基因,并發現m7G甲基化修飾狀態存在**差異。Motif分析顯示,耐藥AML細胞和非耐藥AML細胞之間存在**差異,暗示兩組間甲基化修飾的差異可能與m7G甲基化酶的類別有關,但是,這還需要進一步的實驗來證實。該篇文章為純測序快速發表新型RNA修飾相關文章提供了一個新思路。

    云序生物m7G修飾研究五大模塊
    01 m7G RNA修飾測序

    對m7G RNA甲基化,目前***的檢測手段為merip-m7G-Seq技術,適用 m7G RNA甲基化譜研究,快速篩選m7G RNA甲基化靶基因。云序可提供mRNA和多種非編碼RNA的m7G測序:
    • m7G 全轉錄組測序(涵蓋mRNA,LncRNA,circRNA)
    • m7G  LncRNA測序(涵蓋LncRNA和mRNA)
    • m7G  Pri-miRNA測序(涵蓋Pri-miRNA和mRNA)
    • m7G  mRNA測序
    • m7G  rRNA測序
    • m7G  circRNA測序
    • m7G  tRNA測序

    02 檢測整體m7G RNA修飾水平
    **高效,可以實現一次檢測,9類修飾水平檢測,一步到位。

    03 m7G RNA修飾上游酶的篩選
    尋找上游直接調控m7G RNA甲基化的甲基轉移酶。

    04 m7G RNA修飾靶基因驗證
    云序提供各類不同修飾的meRIP-qPCR服務,可針對mRNA,lncRNA,環狀RNA等不同類型的RNA分子進行檢測,低通量驗證RNA修飾靶基因表達水平。

    05 機制互作研究

    RIP-seq/qPCR

    篩選或驗證RNA修飾直接靶點,研究RNA修飾靶基因的調控機制。

    RNA pull down -MS/WB

    篩選或驗證目標RNA互作基因或蛋白,研究相應的分子調控機制。

    雙熒光素酶實驗

    驗證兩基因互作,研究相應的分子調控機制。

    ChIP-seq

      篩選或驗證目標蛋白與DNA互作,研究相應的分子調控機制。


    --  云序生物服務優勢  --
    優勢一:云序累計支持客戶發表83 +篇RNA修飾SCI論文,合計影響因子795分+
    優勢二:累計完成數千例 RNA甲基化測序樣本,**覆蓋醫口、農口等各類樣本。
    優勢三:**檢測mRNA和各類非編碼RNA(circRNA,lncRNA,Pri-miRNA等)。
    優勢四:提供m7G一站式服務:m7G整體水平檢測、m7G-seq、MeRIP-qPCR驗證、RIPRNA pull-down等。
    優勢五:超微量MeRIP測序技術,RNA量低至500ng起。
    優勢六:**提供多種 RNA 修飾測序服務,包含m6A、m6Am、m5C、m1A、m7G、m3C、O8G、ac4C乙?;?'-O-甲基化測序。

    云序客戶RNA修飾部分文章列表


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