m6A修飾是哺乳動(dòng)物中最豐富和可逆的表觀轉(zhuǎn)錄組修飾之一，可通過調(diào)節(jié)mRNA胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)泛烙、剪接、穩(wěn)定性妓湘、結(jié)構(gòu)和翻譯從而影響各種生理和病理過程瓶殃，因而在疾病發(fā)生發(fā)展、發(fā)育和分化以及環(huán)境暴露與響應(yīng)（如污染位谋、抗逆）等分子機(jī)制研究方向廣泛應(yīng)用山析，近年來也一直是國(guó)自然研究熱點(diǎn)。那么m6A修飾研究?jī)?nèi)容有哪些掏父？開展前后應(yīng)如何準(zhǔn)備笋轨？與其他技術(shù)如何進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析？
背景
N6-腺苷酸甲基化（m6A）是真核生物和病毒中較常見的mRNA修飾方式，一旦參與m6A修飾的酶出現(xiàn)異常將會(huì)引起一系列疾病爵政，包括但不限于腫瘤仅讽、神經(jīng)性疾病、胚胎發(fā)育遲緩等钾挟。研究表明：m6A甲基化在致癌病毒復(fù)制中發(fā)揮關(guān)鍵調(diào)控作用[1]洁灵。然而由于缺乏合適的動(dòng)物模型，在宿主體內(nèi)的調(diào)控作用機(jī)制尚不清楚掺出。
2022年11月徽千，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)張改平院士科研團(tuán)隊(duì)在期刊?Journal of Medical Virology?上發(fā)表了題為“Infection phase-dependent dynamics of the viral and host N6-methyladenosine epitranscriptome in the lifecycle of an oncogenic virus in vivo”的研究論文，該研究利用馬立克氏病病毒（MDV）構(gòu)建的動(dòng)物模型在國(guó)際上首次全面系統(tǒng)地揭示了RNA表觀遺傳修飾參與調(diào)控皰疹病毒在動(dòng)物體內(nèi)裂解性感染汤锨、潛伏感染双抽、腫瘤形成和再激活感染的過程，并利用生物信息學(xué)技術(shù)解析皰疹病毒體內(nèi)復(fù)制及致腫瘤的潛在調(diào)控機(jī)制闲礼。
文章概況
Infection phase-dependent dynamics of the viral and host N6-methyladenosine epitranscriptome in the lifecycle of an oncogenic virus in vivo
發(fā)表期刊：Journal of Medical Virology
影響因子：20.693
測(cè)序技術(shù)：MeRIP-seq牍汹、RNA-seq
研究方向：不同感染階段病毒和宿主轉(zhuǎn)錄組m6A修飾變化
樣本情況：特異性無病原體(SPF)雞、感染MDV雞的組織（脾臟柬泽，肝臟慎菲，胸腺和法氏囊）
研究路線
主要研究結(jié)果
1.?MDV復(fù)制動(dòng)態(tài)改變體內(nèi)m6A修飾蛋白的表達(dá)
該研究收集了不同時(shí)間點(diǎn)感染MDV和未感染的SPF雞脾臟樣本用于研究宿主m6A蛋白對(duì)與MDV感染的反應(yīng)（體內(nèi)外）。Western-blot（WB）發(fā)現(xiàn)溶細(xì)胞期METTL3和METTL14的表達(dá)顯著降低锨并，潛伏期細(xì)胞中METTL3和METTL14的表達(dá)高于溶細(xì)胞期低于未感染期露该，兩組細(xì)胞中FTO和ALKBH5的表達(dá)相對(duì)于未感染細(xì)胞來說無明顯變化。由于m6A與腫瘤形成相關(guān)琳疏，WB發(fā)現(xiàn)腫瘤中METTL3和METTL14的表達(dá)明顯高于溶細(xì)胞期有决，METTL14的表達(dá)高于潛伏期，表明m6A修飾在MDV誘導(dǎo)的腫瘤形成中空盼，m6A蛋白在不同感染時(shí)期的選擇性表達(dá)可能促進(jìn)腫瘤的形成书幕。在重新激活的MSB1細(xì)胞（一種具有潛在MDV感染的雞T細(xì)胞）中，與轉(zhuǎn)錄水平變化一致揽趾，m6A水平也隨著感染階段而變化台汇。以上結(jié)果表明MDV的體內(nèi)復(fù)制改變了m6A修飾蛋白的表達(dá)。
2.?m6A修飾的病毒轉(zhuǎn)錄本可能與病毒感染不同階段的病毒復(fù)制有關(guān)
為探究MDV體內(nèi)感染周期內(nèi)病毒轉(zhuǎn)錄本動(dòng)態(tài)變化篱瞎，在溶細(xì)胞期對(duì)感染MDV以及未感染的脾臟檢測(cè)了病毒基因表達(dá)情況苟呐，在MDV感染的脾臟中檢測(cè)到到至少80個(gè)在未感染脾臟中無表達(dá)的病毒基因。MeRIP-seq結(jié)果表明俐筋，溶細(xì)胞期細(xì)胞和MDV誘導(dǎo)的脾臟腫瘤中分別檢測(cè)到豐富牵素、大量的m6A修飾的病毒轉(zhuǎn)錄本，其中大多數(shù)比對(duì)到病毒基因組的UL和US區(qū)域澄者，而未感染中并未檢測(cè)到笆呆。大多數(shù)MDV基因在潛伏期沉默请琳，且潛伏期脾臟中也未發(fā)現(xiàn)m6A修飾的病毒轉(zhuǎn)錄本。MSB1細(xì)胞中MDV基因很少表達(dá)赠幕，而潛伏的MSB1細(xì)胞和MDV溶細(xì)胞期中最顯著的m6A峰都比對(duì)到了病毒的基因組UL和US區(qū)域俄精，且潛伏期MSB1細(xì)胞中m6A修飾的轉(zhuǎn)錄本與MDV腫瘤轉(zhuǎn)化期m6A修飾的轉(zhuǎn)錄本基本相同。因此榕堰，在病毒感染的不同階段竖慧，m6A修飾的病毒轉(zhuǎn)錄本可能與病毒感染不同階段的病毒復(fù)制有關(guān)。
3. 體內(nèi)MDV復(fù)制改變了細(xì)胞m6A表觀修飾逆屡，不同感染時(shí)期宿主m6A修飾改變
為了確定MDV在感染的不同時(shí)期如何改變宿主表觀修飾圾旨，該研究分析了感染脾臟細(xì)胞中的宿主基因表達(dá)情況。與對(duì)照組相比康二，MDV溶細(xì)胞期脾臟細(xì)胞中基因有591個(gè)上調(diào)和339個(gè)下調(diào)碳胳，潛伏期細(xì)胞中基因有84個(gè)上調(diào)和93個(gè)下調(diào)，腫瘤形成期基因有1530個(gè)上調(diào)和2125個(gè)下調(diào)沫勿。不同時(shí)期m6A測(cè)序結(jié)果發(fā)現(xiàn)大多數(shù)細(xì)胞m6A相關(guān)峰在溶細(xì)胞期、潛伏期和腫瘤轉(zhuǎn)化期高度保守味混。富集分析確定了17條保守的信號(hào)通路产雹，其中大多數(shù)與MDV復(fù)制有關(guān)。通過比較不同感染時(shí)期的轉(zhuǎn)錄組和m6A變化翁锡，發(fā)現(xiàn)不同時(shí)期基因的m6A修飾水平不同蔓挖，MDV誘導(dǎo)的腫瘤形成在宿主表觀組學(xué)中的變化相較于潛伏期和溶細(xì)胞期來說更大，且MDV感染過程中宿主基因的表達(dá)水平和修飾水平均有顯著的差異馆衔。這些不同時(shí)期的差異修飾基因與免疫應(yīng)答相關(guān)瘟判，表明m6A修飾可能在MDV感染期間調(diào)節(jié)宿主免疫中發(fā)揮重要作用。
4.?潛伏期轉(zhuǎn)換成溶細(xì)胞期引起了細(xì)胞m6A表觀轉(zhuǎn)錄組的動(dòng)態(tài)變化角溃，METTL3或METTL14過表達(dá)降低了MDV復(fù)制拷获，而下調(diào)則增強(qiáng)了MDV復(fù)制
使用MSB1細(xì)胞作為模型，聯(lián)合轉(zhuǎn)錄組及MeRIP-seq數(shù)據(jù)减细，并結(jié)合MeRIP-qPCR驗(yàn)證匆瓜，表明m6A修飾可能參與調(diào)控MDV再激活的細(xì)胞通路。潛伏期和溶細(xì)胞期的MSB1細(xì)胞中m6A修飾的轉(zhuǎn)錄本中有“GGAC”顯著的motif未蝌，主要富集于終止密碼子附近驮吱，而潛伏期轉(zhuǎn)換溶細(xì)胞期的過程中在終止密碼子和3’UTR區(qū)域m6A峰的數(shù)量明顯增加。因此MSB1細(xì)胞中MDV感染再激活期間m6A修飾分布的變化可能反映了MDV誘導(dǎo)腫瘤形成的不同階段萧吠；且m6A修飾可能調(diào)控3‘UTR區(qū)域較強(qiáng)甲基化的基因的表達(dá)進(jìn)而調(diào)控潛伏期和溶細(xì)胞期間的轉(zhuǎn)換左冬。富集分析進(jìn)一步證明m6A修飾介導(dǎo)參與MDV誘導(dǎo)腫瘤形成的細(xì)胞分子通路。
早期實(shí)驗(yàn)表明纸型，MDV感染改變了體內(nèi)METTL3和METTL14的表達(dá)拇砰。為進(jìn)一步確認(rèn)METTL3和METTL14的外源表達(dá)是否會(huì)影響MDV復(fù)制九昧，作者利用METTL3或METTL14過表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染CEF細(xì)胞，48小時(shí)后再用MDV感染的細(xì)胞進(jìn)行探究毕匀，結(jié)果發(fā)現(xiàn)METTL3或METTL14過表達(dá)減少了MDV的復(fù)制铸鹰，而METTL3或METTL14敲低增強(qiáng)了MDV的復(fù)制。
結(jié)論
本研究利用MDV感染動(dòng)物模型分析了不同感染階段病毒和宿主轉(zhuǎn)錄組m6A修飾變化皂岔，發(fā)現(xiàn)m6A修飾參與調(diào)控病毒復(fù)制和致腫瘤過程蹋笼。具體而言，甲基化轉(zhuǎn)移酶METTL3/14復(fù)合物在MDV生命周期的裂解和再激活階段被抑制躁垛，而在潛伏階段和MDV誘導(dǎo)的腫瘤中其表達(dá)增加剖毯。METTL3/14過表達(dá)抑制MDV基因表達(dá)和復(fù)制，而METTL3/114敲低則增強(qiáng)MDV基因的表達(dá)和復(fù)制教馆。這些發(fā)現(xiàn)揭示了病毒體內(nèi)復(fù)制過程中m6A修飾程序的動(dòng)態(tài)特征逊谋，特別是與腫瘤發(fā)生相關(guān)的關(guān)鍵途徑。本研究首次報(bào)道m(xù)6A修飾在皰疹病毒體內(nèi)誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生中的作用土铺，對(duì)揭示腫瘤發(fā)生分子機(jī)制有重要理論意義胶滋。
參考文獻(xiàn)
[1]Tsai, K., & Cullen, B. R. (2020). Epigenetic and epitranscriptomic regulation of viral replication. Nature Reviews Microbiology. doi:10.1038/s41579-020-0382-3
