北京基因组研究所(国家生物信息中心)合作揭示新型冠状病毒RNA甲基化修饰图谱及分子调控作用

  2019年底爆发的新型冠状病毒(SARS-CoV-2)在人群中具有极高的传播力和较高致病性。新型冠状病毒是正义单链RNA病毒,病毒在感染宿主细胞后,在自身编码RNA依赖的RNA聚合酶作用下,能够合成全长的反义RNA链,并利用反义RNA链作为模板,进一步产生正义基因组RNA和亚基因组RNA,然而其在宿主体内的代谢调控机制尚不明确。RNA修饰作为一类重要转录后调控方式,能够广泛参与各种RNA转录后加工代谢途径。近期的研究发现SARS-CoV-2病毒基因组RNA和转录RNA上都存在着RNA修饰,但具体哪类修饰及其分子功能并不明确。全面解析SARS-CoV-2在宿主细胞中的修饰特征,阐明RNA修饰介导的分子调控机制,对于当前防控新冠的传播、筛选药物靶标及开发安全有效的疫苗都具有重大意义。 

  129日,中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心)杨运桂研究组和中国医学科学院病原生物学研究所王健伟研究组合作在Cell Discovery杂志上发表题为N6-methyladenoine regulates RNA abundance of SARS-CoV-2”的研究成果,利用特异性m6A抗体,绘制了SARS-CoV-2病毒RNA的精细表观转录组修饰图谱,并发现敲低宿主甲基转移酶METTL3后,病毒RNA在细胞内表达增加。进一步的研究发现,METTL3主要介导病毒RNA 3’末端附近的修饰,且含有修饰的病毒RNA将被宿主识别并降解;然而病毒可通过剪接形成不含m6A修饰特征序列的3’UTR,来逃逸该降解过程。 

  该研究解析了SARS-CoV-2病毒RNA上的m6A修饰规律,揭示了RNA甲基化修饰介导细胞内病毒RNA水平的重要调控功能,有助于拓展防治新型冠状病毒的新方向。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家重大传染病防治科技重大专项等基金资助。

m6A介导调控SARS-CoV-2在细胞内的表达水平

 

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