环状RNA m6A甲基化修饰的生物功能研究进展
2021-02-16李雨函曲俊彦王华申红星
李雨函,曲俊彦,王华,申红星
(1. 江苏大学医学院,江苏 镇江 212013; 2. 四川大学华西医院感染性疾病中心感染科,四川 成都 610041)
环状RNA(circular RNA,circRNA)是一类新近发现的无游离3′或5′末端的非编码RNA,不易被核酸外切酶降解,故比线性RNA更加稳定。N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine, m6A)修饰是RNA甲基中最丰富的修饰之一,由甲基转移酶、去甲基化酶及阅读蛋白三种调节因子共同动态调节,其作用机制主要包括RNA输出[1]、mRNA稳定性[2]、mRNA剪接和免疫耐受[3]等。2017年以前,m6A甲基化修饰的研究只局限于mRNA水平,直到2017年3月,首篇circRNA m6A甲基化修饰发表,填补了此前信息空白[4]。进一步研究表明,circRNA m6A甲基化修饰在疾病的发生发展中具有重要调控作用[5]。因此,本文从如下几个方面总结circRNA m6A甲基化修饰的生物功能,并对其研究进展作一综述。
1 circRNA与m6A甲基化
1.1 circRNA
circRNA作为一种独特的非编码RNA,在生物体内普遍存在,由pre-mRNA转录物反向剪接而成,其5′端和3′端相互连接形成一个封闭的环,没有5′帽结构和3′多聚腺苷酸尾,致使其不易被核糖核酸酶降解,在细胞中稳定表达,在进化上高度保守[6]。目前,研究表明circRNA功能主要表现在以下几个方面:① 通过circRNA-miRNA-mRNA轴[7],影响并调控基因表达[8-11];② 结合两种不同的蛋白质,介导其之间的相互作用[12-13];③ 部分circRNA可作为模板翻译产生功能性蛋白质[14-15]。研究表明,circRNA在不同疾病中发挥不同的作用(表1),与心血管疾病[8]、肝细胞癌[9-10]、阿尔茨海默病[11]、乳腺癌[13]和结肠癌[15]等多种疾病的发生发展密切相关。

表1 环状RNA在不同疾病中的作用
1.2 m6A甲基化
研究表明,已鉴定出160多种RNA分子的修饰方式,但m6A修饰是真核生物中RNA甲基化最丰富的修饰,在维持机体生理状态及某些病理过程中发挥着重要作用[16]。……