紧跟潮流不落伍！---非编码RNA研究之RNA甲基化免疫沉淀（MeRIP）

      一年一度的国家自然科学基金项目申请季节已经结束。几家欢乐几家愁，大家都为能够找到好的研究方向，紧跟研究热点，提高基金申请率而绞尽脑汁。哎！不知又要牺牲多少脑细胞……  

      但是研究方向这么多，到底哪个才是最有前景的呢，今天我们继续发扬“死磕自己，愉悦大家”的精神，和大家分享非编码RNA（noncoding RNA）在不同方面的最新研究进展。

      今天和大家先分享RNA甲基化的研究进展：早在四十年前，人们就发现信使RNA上存在着腺嘌呤上的甲基化修饰（m⁶A），m⁶A修饰非常普遍，不过当时人们并不清楚这种修饰有何功能。然而最近两三年，科学家首次发现了一种可逆性RNA甲基化——m⁶A。在RNA分子腺嘌呤第6位氮原子上的甲基化修饰(m⁶A)是高等生物RNA上含量最为丰富的一种修饰形式。参与到很多转录后调控过程，是一类极为重要的表观修饰。

      先和大家普及几种在RNA甲基化研究中的常见关键词：“读，阅读器”（reader）”、“写，书写器”（writer）”和“擦除”，擦除器（eraser）蛋白。你会很奇怪，这些是神马东西？？很简单，就是和m⁶A研究相关的蛋白。简单理解阅读器”（reader）蛋白是能够识别并结合mRNA中的m⁶A的蛋白，更直白说就是和m⁶A的蛋白结合然后发挥特定功能的蛋白。书写器”（writer）”蛋白就是催化RNA的m⁶A甲基化的蛋白（甲基化酶），就是帮RNA带上了一顶甲基化的帽子，擦除器（eraser）蛋白就是去除RNA上的m⁶A甲基化蛋白（去甲基化酶），将RNA甲基化帽子摘掉。

     

 当前研究人员陆续定位了哺乳动物转录组中的m⁶A，鉴定了修饰所需的“读”、“写”和“擦除”蛋白，解析了m⁶A在转录后调控中的一些功能。像METTL3和METTL14是重要的催化RNA的m⁶A甲基化的蛋白，FTO和ALKBH5是去除RNA上的m⁶A甲基化蛋白，这种去甲基化会影响包括发育、能量内稳态和精子形成在内的生物学过程。YTHDF2和YTHDF2结构域能够识别并结合mRNA中的m⁶A的蛋白，是重要的阅读器蛋白。

下面和大家分享在RNA甲基化研究方向的一位领军人物何川

何川教授是国际著名的华人化学生物学家。近年来在甲基化修饰，尤其是5hmC和m⁶A等方面获得了许多重要的发现。迄今已在Nature，Science等国际权威学术期刊发表150余篇论文。

和大家简单介绍一下何川在RNA甲基化中取得的重大进展

2011年

2011年何川发现了甲基化的逆转过程：去甲基化。这一研究发现涉及到被称作为是“擦除器蛋白”（eraser protein）的去甲基化酶，它能够移除RNA上的甲基。他们自2011年以来发现了首批两个已知的擦除器蛋白。他们还确定了至少两个书写器蛋白和许多阅读器蛋白。

2013年

2013年何川课题组Nature论文中描述了一种叫做YTHDF2的阅读器蛋白，选择性地与mRNA上的m⁶A结合。这项研究证实了通过 m⁶A “阅读器”蛋白这种可逆性的 m⁶A 修饰动态地微调了靶 RNAs的定位和稳定。 

2015年

2015年何川课题组在Cell文章中报告称发现另一个m6A阅读蛋白——人类YTHDF1通过与翻译机器互作积极地促进了蛋白质合成，发现YTHDF1介导的促进翻译效应提高了翻译的效率，确保了打上m⁶A标记的动态转录物有效地生成蛋白质。

2016年

2016年2月何川教授在Nature上报告了一种新的mRNA修饰：m¹A，其存在于真核细胞中成千上万不同基因的转录本上，其可以对生理条件做出动态响应，并与蛋白质生成呈正相关。在小鼠与人类细胞中高度保守，有力地表明m¹A促进了甲基化的mRNA翻译。

      这么短时间内就取得了这么大进展，小伙伴们早就心动了吧！也希望自己的研究能和当前的热点紧密结合，如果我们进行RNA甲基化研究，该如何进行实验呢？“工欲善其事，必先利其器”嘛，没有一把好枪，怎么能上战场，所以我们一定要选择最高效的研究工具，这里给大家介绍一种RNA甲基化研究新技术：甲基化RNA免疫沉淀，专门用来富集细胞样本内的甲基化RNA。基本原理是先将RNA进行片段化（<>m⁶A)）结合目标RNA，免疫沉淀抗体-靶标RNA复合物，通过磁珠进行洗脱，最后使用qRT-PCR 或RNA测序进行检测。

甲基化RNA免疫沉淀流程

默克生命科学部（Merck）做为表观遗传学的领导者在全球推出首款甲基化RNA免疫沉淀试剂盒（Magna MeRIP™ m⁶A Kit ：Catalog No. 17-10499），能够分别进行mRNA和总RNA的甲基化RNA的简称，在HEK293 CELL中分别进行mRNA和总RNA的检测实验显示甲基化RNA的富集倍数分别为14.4和20.1倍。能够很好的进行甲基化RNA的富集。

HEK293 CELL进行mRNA检测显示甲基化RNA的富集倍数分别14.4倍

HEK293 CELL进行总RNA的检测实验显示甲基化RNA的富集倍数为20.1倍

参考文献：

1. Ye F, Dan D, Gideon R, et al. Gene expression regulation mediated through reversible mA RNA methylation[J]. Nature Reviews Genetics, 2014, 15(5):293-306.

2. Xiao W, Zhike L, Adrian G, et al. N6-methyladenosine-dependent regulation of messenger RNA stability.[J]. Nature, 2014, 505(7481):117-120.

3. Wang X, Zhao B S, Roundtree I, et al. N6-methyladenosine Modulates Messenger RNA Translation Efficiency[J]. Cell, 2015, 161(6):1388-1399.

4. Dan D, Nachtergaele S, Moshitch-Moshkovitz S, et al. The dynamic N1-methyladenosine methylome in eukaryotic messenger RNA[J]. Nature, 2016.