文獻(xiàn)科普：m6A甲基化修飾在神經(jīng)元發(fā)育和成體神經(jīng)形成中的作用研究
近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)m6A修飾在哺乳動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的mRNA中普遍存在，并在胚胎期和產(chǎn)后神經(jīng)元發(fā)育過(guò)程中表現(xiàn)出動(dòng)態(tài)特征。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院李學(xué)坤教授團(tuán)隊(duì)多組學(xué)聯(lián)合分析揭示了m6A修飾通過(guò)調(diào)節(jié)組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶Ezh2來(lái)調(diào)控神經(jīng)形成和神經(jīng)元發(fā)育，進(jìn)一步驗(yàn)證了m6A甲基化修飾在神經(jīng)元發(fā)育和成體神經(jīng)形成中的作用。
標(biāo)題：m6A Regulates Neurogenesis and Neuronal Development by Modulating Histone Methyltransferase Ezh2（m6A修飾通過(guò)調(diào)節(jié)組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶Ezh2來(lái)調(diào)控神經(jīng)形成和神經(jīng)元發(fā)育）
時(shí)間：2019.4
期刊：Genomics Proteomics Bioinformatics
影響因子：IF 7.691
技術(shù)平臺(tái)：MeRIP-seq、m6A MeRIP-qPCR、RNA-seq、ChIP
摘要：
m6A甲基化酶由Mettl3和Mettl14組成，是mRNA中最豐富的RNA修飾，參與多種生物過(guò)程。然而，m6A修飾在調(diào)控神經(jīng)元發(fā)育和成體神經(jīng)形成中的作用和確切機(jī)制尚不清楚。在本研究種，作者檢測(cè)了Mettl3在小鼠神經(jīng)元發(fā)育和成體神經(jīng)形成中的功能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Mettl3沉默導(dǎo)致成體神經(jīng)干細(xì)胞（adult neural stem cells，ANSC）中m6A修飾水平顯著下調(diào)，并影響了細(xì)胞增殖。Mettl3沉默不僅影響神經(jīng)元發(fā)育，使ANSC分化更傾向于膠質(zhì)細(xì)胞系，而且還影響了新生神經(jīng)元的形態(tài)成熟。m6A-seq（MeRIP-seq）測(cè)序分析結(jié)果顯示m6A修飾主要富集在與神經(jīng)形成和神經(jīng)元發(fā)育相關(guān)的轉(zhuǎn)錄本中。從機(jī)制上講，m6A修飾存在于組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶Ezh2的轉(zhuǎn)錄本上，mettl3沉默導(dǎo)致Ezh2蛋白表達(dá)水平下調(diào)，ChIP實(shí)驗(yàn)證明H3K27me3水平下調(diào)。免疫熒光觀察發(fā)現(xiàn)，mettl3沉默引起的神經(jīng)細(xì)胞增殖和分化缺陷可被Ezh2過(guò)表達(dá)所回復(fù)�？傊�，研究結(jié)果揭示了RNA修飾和組蛋白修飾之間的串?dāng)_，并表明Mettl3介導(dǎo)的m6A修飾通過(guò)調(diào)節(jié)組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶Ezh2表達(dá)在調(diào)控成體神經(jīng)形成和神經(jīng)元發(fā)育中發(fā)揮重要作用。
實(shí)驗(yàn)方法和流程設(shè)計(jì)
結(jié)果
（1）小鼠神經(jīng)干細(xì)胞發(fā)育中mettl3的表達(dá)動(dòng)態(tài)
（A-D）神經(jīng)干細(xì)胞增殖和分化中mettl3表達(dá)動(dòng)態(tài)的免疫熒光觀察
（E-F）Western blot檢測(cè)m6A甲基化酶mettl3和mettl14在增殖和分化中的變化
（I）Dot blot和MS檢測(cè)增殖和分化過(guò)程中總體m6A修飾水平的變化
（2）m6A甲基化酶mettl3調(diào)控神經(jīng)干細(xì)胞增殖
（E-G）免疫熒光觀察：mettl3沉默影響了細(xì)胞增殖
（H）RT-PCR檢測(cè)mettl3沉默導(dǎo)致多種細(xì)胞周期蛋白mRNA水平下調(diào)
（I-K）流式細(xì)胞術(shù)分析沉默后細(xì)胞周期狀態(tài)發(fā)生改變
（3）m6A甲基化酶mettl3調(diào)控神經(jīng)干細(xì)胞分化和發(fā)育
（A-E）免疫熒光觀察：mettl3沉默和過(guò)表達(dá)對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞分化的影響（Tuj1為神經(jīng)元細(xì)胞標(biāo)志物，GFAP為星形膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物）
（F-G）Western blot：mettl3沉默和過(guò)表達(dá)對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞分化的影響
（H-L）Sholl分析檢測(cè)mettl3沉默和過(guò)表達(dá)對(duì)新生神經(jīng)元細(xì)胞和海馬神經(jīng)元的影響
（I-K）原位電穿孔圖像分析mettl3沉默對(duì)神經(jīng)元的數(shù)量和長(zhǎng)度的影響
（4）神經(jīng)干細(xì)胞從增殖到分化的m6A修飾動(dòng)態(tài)
（A-B）增殖和分化細(xì)胞的m6A修飾在轉(zhuǎn)錄本上的分布比較
（C）增殖和分化細(xì)胞的m6A修飾區(qū)域motif分析
（D）增殖和分化細(xì)胞中m6A修飾基因的重疊分析
（E-G）共有基因和獨(dú)有基因的GO功能富集分析
（H）m6A修飾基因和差異表達(dá)基因的重疊分析
（I）具有m6A修飾的差異表達(dá)基因的GO分析
（J）增殖和分化細(xì)胞中幾個(gè)差異m6A修飾基因的IGV展示
（5）mettl3通過(guò)m6A修飾調(diào)節(jié)基因表達(dá)，進(jìn)而影響神經(jīng)細(xì)胞增殖
（C）組學(xué)關(guān)聯(lián)分析火山圖（九象限圖的另一個(gè)版本）
（D-E）mettl3沉默后有m6A修飾的上調(diào)和下調(diào)差異表達(dá)基因的GO分析
（F）四個(gè)與神經(jīng)發(fā)育功能相關(guān)基因在mettl3沉默后m6A修飾水平降低
（G）m6A修飾的差異表達(dá)基因功能網(wǎng)絡(luò)
（6）Ezh2受Mettl3調(diào)控，可挽救Mettl3基因下調(diào)引起的神經(jīng)元發(fā)育和神經(jīng)發(fā)生缺陷
（A-C）mettl3沉默導(dǎo)致Ezh2蛋白表達(dá)水平下調(diào)，CHIP實(shí)驗(yàn)證明H3K27me3水平下調(diào)。
（D-E）mettl3沉默和Ezh2 m6A修飾區(qū)引入突變，都不影響Ezh2的mRNA水平
（F-I）免疫熒光觀察發(fā)現(xiàn)，mettl3沉默引起的神經(jīng)細(xì)胞增殖和分化缺陷可被Ezh2過(guò)表達(dá)所回復(fù)
（D）Ezh2過(guò)表達(dá)挽救了受損的新生神經(jīng)元的形態(tài)成熟
參考文獻(xiàn)：https://doi.org/10.1016/j.gpb.2018.12.007
標(biāo)題：m6A Regulates Neurogenesis and Neuronal Development by Modulating Histone Methyltransferase Ezh2（m6A修飾通過(guò)調(diào)節(jié)組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶Ezh2來(lái)調(diào)控神經(jīng)形成和神經(jīng)元發(fā)育）
時(shí)間：2019.4
期刊：Genomics Proteomics Bioinformatics
影響因子：IF 7.691
技術(shù)平臺(tái)：MeRIP-seq、m6A MeRIP-qPCR、RNA-seq、ChIP
摘要：
m6A甲基化酶由Mettl3和Mettl14組成，是mRNA中最豐富的RNA修飾，參與多種生物過(guò)程。然而，m6A修飾在調(diào)控神經(jīng)元發(fā)育和成體神經(jīng)形成中的作用和確切機(jī)制尚不清楚。在本研究種，作者檢測(cè)了Mettl3在小鼠神經(jīng)元發(fā)育和成體神經(jīng)形成中的功能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Mettl3沉默導(dǎo)致成體神經(jīng)干細(xì)胞（adult neural stem cells，ANSC）中m6A修飾水平顯著下調(diào)，并影響了細(xì)胞增殖。Mettl3沉默不僅影響神經(jīng)元發(fā)育，使ANSC分化更傾向于膠質(zhì)細(xì)胞系，而且還影響了新生神經(jīng)元的形態(tài)成熟。m6A-seq（MeRIP-seq）測(cè)序分析結(jié)果顯示m6A修飾主要富集在與神經(jīng)形成和神經(jīng)元發(fā)育相關(guān)的轉(zhuǎn)錄本中。從機(jī)制上講，m6A修飾存在于組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶Ezh2的轉(zhuǎn)錄本上，mettl3沉默導(dǎo)致Ezh2蛋白表達(dá)水平下調(diào)，ChIP實(shí)驗(yàn)證明H3K27me3水平下調(diào)。免疫熒光觀察發(fā)現(xiàn)，mettl3沉默引起的神經(jīng)細(xì)胞增殖和分化缺陷可被Ezh2過(guò)表達(dá)所回復(fù)�？傊�，研究結(jié)果揭示了RNA修飾和組蛋白修飾之間的串?dāng)_，并表明Mettl3介導(dǎo)的m6A修飾通過(guò)調(diào)節(jié)組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶Ezh2表達(dá)在調(diào)控成體神經(jīng)形成和神經(jīng)元發(fā)育中發(fā)揮重要作用。
實(shí)驗(yàn)方法和流程設(shè)計(jì)
結(jié)果
（1）小鼠神經(jīng)干細(xì)胞發(fā)育中mettl3的表達(dá)動(dòng)態(tài)
（E-F）Western blot檢測(cè)m6A甲基化酶mettl3和mettl14在增殖和分化中的變化
（I）Dot blot和MS檢測(cè)增殖和分化過(guò)程中總體m6A修飾水平的變化
（2）m6A甲基化酶mettl3調(diào)控神經(jīng)干細(xì)胞增殖
（A-B）mettl3沉默實(shí)驗(yàn)：RT-PCR和WB驗(yàn)證其表達(dá)沉默成功
（C-D）Dot blot和MS驗(yàn)證mettl3沉默導(dǎo)致的m6A修飾水平下調(diào)（E-G）免疫熒光觀察：mettl3沉默影響了細(xì)胞增殖
（H）RT-PCR檢測(cè)mettl3沉默導(dǎo)致多種細(xì)胞周期蛋白mRNA水平下調(diào)
（I-K）流式細(xì)胞術(shù)分析沉默后細(xì)胞周期狀態(tài)發(fā)生改變
（3）m6A甲基化酶mettl3調(diào)控神經(jīng)干細(xì)胞分化和發(fā)育
（F-G）Western blot：mettl3沉默和過(guò)表達(dá)對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞分化的影響
（H-L）Sholl分析檢測(cè)mettl3沉默和過(guò)表達(dá)對(duì)新生神經(jīng)元細(xì)胞和海馬神經(jīng)元的影響
（I-K）原位電穿孔圖像分析mettl3沉默對(duì)神經(jīng)元的數(shù)量和長(zhǎng)度的影響
（4）神經(jīng)干細(xì)胞從增殖到分化的m6A修飾動(dòng)態(tài)
（C）增殖和分化細(xì)胞的m6A修飾區(qū)域motif分析
（D）增殖和分化細(xì)胞中m6A修飾基因的重疊分析
（E-G）共有基因和獨(dú)有基因的GO功能富集分析
（H）m6A修飾基因和差異表達(dá)基因的重疊分析
（I）具有m6A修飾的差異表達(dá)基因的GO分析
（J）增殖和分化細(xì)胞中幾個(gè)差異m6A修飾基因的IGV展示
（5）mettl3通過(guò)m6A修飾調(diào)節(jié)基因表達(dá)，進(jìn)而影響神經(jīng)細(xì)胞增殖
（A）mettl3沉默樣本的m6Apeak分布、motif分析
（B）mettl3沉默前后的差異表達(dá)基因和m6A修飾基因的重疊分析（C）組學(xué)關(guān)聯(lián)分析火山圖（九象限圖的另一個(gè)版本）
（D-E）mettl3沉默后有m6A修飾的上調(diào)和下調(diào)差異表達(dá)基因的GO分析
（F）四個(gè)與神經(jīng)發(fā)育功能相關(guān)基因在mettl3沉默后m6A修飾水平降低
（G）m6A修飾的差異表達(dá)基因功能網(wǎng)絡(luò)
（6）Ezh2受Mettl3調(diào)控，可挽救Mettl3基因下調(diào)引起的神經(jīng)元發(fā)育和神經(jīng)發(fā)生缺陷
（A-C）mettl3沉默導(dǎo)致Ezh2蛋白表達(dá)水平下調(diào)，CHIP實(shí)驗(yàn)證明H3K27me3水平下調(diào)。
（D-E）mettl3沉默和Ezh2 m6A修飾區(qū)引入突變，都不影響Ezh2的mRNA水平
（F-I）免疫熒光觀察發(fā)現(xiàn)，mettl3沉默引起的神經(jīng)細(xì)胞增殖和分化缺陷可被Ezh2過(guò)表達(dá)所回復(fù)
（D）Ezh2過(guò)表達(dá)挽救了受損的新生神經(jīng)元的形態(tài)成熟
參考文獻(xiàn)：https://doi.org/10.1016/j.gpb.2018.12.007
- 時(shí)空組學(xué)研究進(jìn)展（七）：?jiǎn)渭?xì)胞空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)的介紹
- 時(shí)空組學(xué)研究進(jìn)展（六）：?jiǎn)渭?xì)胞多組學(xué)測(cè)序技術(shù)的介紹
- 國(guó)自然申請(qǐng)書(shū)中科學(xué)假設(shè)的結(jié)構(gòu)、深度及重要性介紹
- RRBS揭示中藥材DNA甲基化變化及花粉調(diào)控種子休眠的表觀遺傳機(jī)制
- 時(shí)空組學(xué)研究進(jìn)展（五）：?jiǎn)渭?xì)胞表觀基因組測(cè)序技術(shù)、分析方法及應(yīng)用
- 時(shí)空組學(xué)研究進(jìn)展（四）：?jiǎn)渭?xì)胞全基因組測(cè)序簡(jiǎn)介
- ACE-seq助力開(kāi)發(fā)EDD-5hmC檢測(cè)新技術(shù)用于疾病診斷研究中精準(zhǔn)定量
- 時(shí)空組學(xué)研究進(jìn)展（三）：?jiǎn)渭?xì)胞RNA測(cè)序的應(yīng)用
- 伯豪董事長(zhǎng)出席專精特新中小企業(yè)發(fā)展壯大論壇并發(fā)言
- 伯豪生物雙11狂歡特惠活動(dòng)來(lái)襲，限時(shí)限量搶
- 怡美通德推出成本價(jià)體驗(yàn)單細(xì)胞測(cè)序（FFPE或全血）
- 伯豪生物2024系列培訓(xùn)班（陜西站）報(bào)名開(kāi)啟
- 伯豪單細(xì)胞Flex年中巨惠，1.1W/樣本活動(dòng)價(jià)即將截止
- 藍(lán)景科信DAP-seq技術(shù)相關(guān)文章6連發(fā)，總IF 95.2
- 伯豪生物2024單細(xì)胞空轉(zhuǎn)生信培訓(xùn)8月直播課開(kāi)啟報(bào)名
- 中生柏奧成為德國(guó)LenioBio中國(guó)區(qū)合作伙伴
Copyright(C) 1998-2025 生物器材網(wǎng) 電話：021-64166852;13621656896 E-mail：info@bio-equip.com