中国学者发表Nature Methods综述：表观转录组分析新技术
12月29日的Nature Methods杂志公布了2016年度技术：Epitranscriptome analysis（表观转录组分析），来自北京大学生命科学学院的伊成器研究员受邀发表了题为“Epitranscriptome sequencing technologies: decoding RNA modifications”的综述，介绍了真核生物mRNA上已知的几种主要修饰的检测技术，并对目前表观转录组分析技术存在的挑战及未来的发展方向进行了展望。
伊成器早年毕业于中国科学技术大学化学系，2012年入选“青年千人计划”，今年荣获了国家自然科学基金委优秀青年科学基金项目。其研究组主要致力于DNA/RNA修饰及去修饰的生物学通路、功能和机制研究。去年这一研究组也在Nature Methods发文，报道了一种通过化学标记和富集手段，首次实现了免亚硫酸氢盐处理（bisulfite-free）的5-醛基胞嘧啶（5fC）单碱基分辨率、全基因组水平测序。
表观转录组学（epitranscriptomics，又称“RNA表观遗传学”）是近年来兴起的前沿科研领域。目前已知的转录后修饰已有一百多种，并且这当中许多修饰都能够参与真核生物基因表达的调控。在表观转录组学的研究当中，RNA修饰全转录组水平检测技术的发展至关重要。
在这篇综述中，伊成器等人对于真核生物mRNA上已知的几种主要修饰（包括N6-methyladenosine,N6,2’-O-dimethyladenosine, 5-methylcytidine, 5-hydroxylmethylcytidine, inosine, pseudouridine andN1-methyladenosine）的检测技术进行了综述，探讨了用于描述这些表观转录组标记的测序技术，比如规模，分辨率，定量特征，预富集能力和相应的生物信息学工具。同时也针对不同检测技术和RNA生物学新方法进行了选择指导，最后对目前表观转录组分析技术存在的挑战及未来的发展方向进行了展望。
本期Nature Methods的主要内容围绕年度技术：表观转录组分析（Epitranscriptome analysis）。其中也提及了伊成器研究组在该领域发表的两项化学生物学新技术。其中一篇是报道了一种通过化学标记和富集手段实现全转录组水平上假尿嘧啶RNA修饰的单碱基分辨率测序技术CeU-Seq，并绘制了人和小鼠细胞转录组中假尿嘧啶RNA修饰的谱图。
研究人员为了研究哺乳动物转录组中的假尿嘧啶修饰，首先利用高分辨质谱对mRNA中的假尿嘧啶修饰进行定量，发现其广泛存在于各种细胞系及小鼠的组织当中，并且在哺乳动物mRNA中丰度相当高。该研究继而通过化学生物学、高通量测序等手段，发展了“CeU-Seq”—一种利用小分子化合物实现特异性标记与富集的假尿嘧啶高通量测序技术。利用这一技术，该研究成功实现了人细胞系以及小鼠（大脑与肝脏组织）全转录组水平的单碱基分辨率假尿嘧啶检测，发现在数千个mRNA与长非编码RNA（lncRNA）上都含有假尿嘧啶修饰。
这项研究进一步确定了多个可以作用于mRNA上的假尿嘧啶合成酶（其中PUS1、DKC1两种酶之前被发现与线粒体肌病、先天性角化不良等人类疾病相关），并且发现转录组中假尿嘧啶的含量与分布均会受到各种环境刺激的调控，呈现出“刺激条件特异性”的诱导修饰。因此，该研究不但揭示了假尿嘧啶的广泛存在、绘制了转录组中假尿嘧啶RNA修饰的高清谱图，也为这一转录后修饰参与基因表达调控的研究提供了重要工具、为近年来兴起的“RNA表观遗传学”领域提供了新的研究方向。
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