近日，中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中心）杨运桂研究员应邀在国际期刊Accounts of Chemical Research 发表题为“Emerging roles of RNA methylation in development”的综述文章，总结了RNA甲基化修饰在各种发育进程中的功能和调控机制。 

　　随着高通量测序技术的快速发展，在各类RNA上已发现了超过170种化学修饰类型，这些化学修饰在细胞乃至生物体的命运调控方面发挥着重要作用，广泛参与了重要的生理和病理过程。近期，单细胞RNA m⁶A测序技术的开发并应用于小鼠胚胎干细胞和早期胚胎发育过程中，进一步证明了RNA m⁶A修饰在调控干细胞和胚胎发育过程中发挥的重要调控作用。为更好地理解RNA甲基化修饰在干细胞增殖、分化和发育过程中的关键作用，该综述文章围绕当下研究较多的4种RNA甲基化修饰，包括N⁶-甲基腺嘌呤（m⁶A）、5-甲基胞嘧啶（m⁵C）、N¹-甲基腺嘌呤（m¹A）和N⁷-甲基鸟嘌呤（m⁷G），总结了RNA修饰的检测技术、调控蛋白及其在发育中的功能，重点阐述了近年来RNA甲基化参与调控干细胞增殖、神经发生、胚胎发育、动物生殖以及植物生长等各类发育进程的研究进展。 

　　高通量测序技术的发展为破译RNA甲基化修饰的功能奠定了坚实的基础。该综述文章围绕测序原理、处理条件、分辨率以及定量方式等技术特征进行了总结，并强调了单细胞水平RNA甲基化修饰测序的技术需求。RNA甲基化具有动态可逆性特征，由甲基转移酶（writer）和去甲基化酶（eraser）共同调控。结合蛋白（reader）可识别RNA甲基化，从而介导RNA的转录、可变剪接、核转运、降解和翻译等代谢，进而影响各种生理过程。该综述文章系统地梳理了其研究团队和国际同行发现的RNA甲基化修饰的各类调控蛋白及其细胞定位、底物信息以及相关调控功能等，并提出进一步探索新发现调控因子所参与功能调控的可能性。 

　　此外，综述重点归纳了发育过程中，干细胞和发育细胞及组织中的RNA甲基化修饰及其调控因子发挥的关键调控作用及影响。针对不同发育类型，强调RNA甲基化失调与发育障碍相关，影响干细胞的多能性和增殖、神经发生、动物的生殖和胚胎发育以及植物的生长和应激反应等。突出RNA甲基化修饰作为一类重要的表观修饰类型，在重大生物学进程中的重要调控地位。了解RNA甲基化的作用有助于深入探究发育以及其相关疾病潜在的治疗策略，具有广阔的研究前景。 

　　最后，综述基于目前RNA甲基化修饰的检测技术和功能研究，指出目前仍缺乏高通量、单细胞分辨率乃至空间水平的RNA甲基化测序技术，并讨论了单细胞和空间RNA修饰测序技术对精准解析发育进程中RNA表观修饰调控功能的支撑作用，展望了RNA表观层面的单细胞和空间组学测序技术的发展将在更高分辨率和多组学维度上拓展发育和疾病等领域的研究，进一步提出多组学同步检测和分析对于深入探索RNA甲基化调控发育和疾病等重大生命过程的分子机制，具有重要意义并提供了新的研究维度。 

　　RNA甲基化修饰广泛参与干细胞增殖、分化和各类发育进程

　　论文链接