近日,我院青年教师李阳助理研究员联合浙江大学周天华教授和陆军军医大学张晔副教授团队在国际顶级学术期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)发表了基于CRISPR/Cas13d系统的精确RNA m1A去甲基化过程的最新研究成果“Programmable RNA N1-methyladenosine demethylation via a Cas13d-directed demethylase”。该论文以四川师范大学生命科学学院为第一完成单位,2018级研究生郑红为并列第一作者,李阳助理研究员为通讯作者。《德国应用化学》创刊于1887年,是化学研究领域的核心旗舰期刊,最新影响因子为12.959,该成果标志着我院在人才培养和科研创新方面再上新台阶。
RNA修饰对mRNA的可变剪接、出核运输、稳定性和翻译等多个过程有重要的调节作用。1-甲基腺嘌呤(N1-methyladenosine,m1A)是一种广泛存在于真核生物RNA内部的化学修饰,该修饰对于mRNA稳定性和翻译起始等过程有着重要调节作用。目前,在RNA m1A修饰的相关研究中采取的方法大多是干扰细胞内相应修饰酶的整体表达水平。然而,RNA m1A修饰酶表达水平的改变会不可避免地影响细胞内RNA甲基化的整体水平。因此,如何精确操作某个特定RNA上的m1A修饰状态是相关领域亟需解决的问题。
为了解决这一难题,研究人员结合CRISPR/Cas13系统的RNA靶向功能和m1A去甲基化酶的催化活性,建立了靶向擦除特定RNA上m1A修饰的分子工具,成功实现了特定RNA上m1A修饰的精确擦除。
研究人员在构建该分子工具时,选择了CRISPR/Cas13系统中分子量较小、特异性较高的RfxCas13d(CasRx),利用了内切酶功能缺失的CasRx(dead CasRx,dCasRx)精确靶向mRNA的功能,进一步结合ALKBH3催化mRNA上m1A去甲基化反应的催化活性,构建了名为reengineered m1A modification valid eraser (REMOVER)的分子工具。经过验证,REMOVER能够高效地擦除某一特定RNA上的m1A修饰,包括长非编码RNA MALAT1和PRUNE1 mRNA。
该研究首次建立了高效特异地靶向操纵特定RNA上m1A修饰的方法,为精确研究RNA m1A修饰的下游生物学功能研究提供了强有力的工具。
文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202105253
编 辑:李阳
审 核:左勇
【编辑: 】
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