今天，小编打算和大家聊聊「m6A」。
想必大家应该对「m6A」也有所耳闻。
m6A，是N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine)的简写，即在RNA分子腺嘌呤第6位氮原子上发生的甲基化，一种广泛存在于mRNA上的碱基修饰行为，属于表观遗传学范畴，近年来也一直是国自然研究热点。
从国自然立项情况来看，近十年来，m6A相关国家自然科学基金的中标数量稳步增加。2022年，生命科学部和医学科学部m6A方向的资助项目数就达到311项，充分说明了m6A方向在国自然基金中的火爆程度。
（截图来源：ZCOOL国家自然科学基金查询）
（截图来源：ZCOOL国家自然科学基金查询）
在Pubmed上以“m6A”作为关键词搜索，可以发现，从目前发文情况来看，近10年来发文量也就5500篇左右，其中2022年就占到2000篇左右，说明，关于m6A的研究，还没有未达到“烂大街”程度，目前对此展开研究，仍然大有前途。
（截图来源：PubMed）
下面我们一起来认识认识这个研究热点吧！
m6A修饰在生物学过程中的关键作用
m6A修饰是真核生物最常见和最丰富的RNA分子修饰，占到了RNA碱基甲基化修饰的80%。
m6A修饰主要分布在mRNA中，也出现在非编码RNA如tRNA，rRNA和snRNA。
目前，大量研究已经证实m6A修饰具有重要功能，对多种生理学和病理生理学过程中的基因表达有着广泛深刻的影响。
在分子功能层面，m6A修饰影响RNA（包括非编码RNA）的剪接、稳定、翻译、降解和输出等一系列过程。
（DOI: 10.1038/s41422-018-0040-8）
（DOI: 10.1186/s12943-019-1109-9）
在生物学功能层面，m6A修饰参与调控生长发育、细胞分化、癌症发生发展等生物学过程。
m6A修饰如何发挥作用？
m6A经METTL3/METTL14甲基转移酶复合体特异性地催化组装在DRACH（D = A, G or T; R= A or G; H= A, C or U）序列上，但只有转录本上一小部分的DRACH序列（约5%）会被选择性甲基化。
与此同时，m6A在转录组上的分布具有显著的区域选择性，主要是在异常长的外显子和终止密码子附近富集。
特定转录本上的m6A甲基化使得“阅读”蛋白（YTH家族蛋白等）优先结合这些m6A标记的转录本从而调控其基因表达。
M6A修饰关键调节器
M6A修饰是一个高度动态和可逆的过程，受三个同源因子的控制，包括“writers”（“写入者”），“readers”（“读取者”）和“erasers”（“擦除者”），通过三者之间的动态相互作用，从而维持细胞内m6A水平的稳态平衡。
Ps：想要研究m6A甲基化修饰，可以先看看这些酶在疾病中的表达吧！
（DOI: 10.7150/ijbs.60641）
通过这种动态相互作用，甲基转移酶和脱甲基酶可以调节RNA中m6A修饰的分布和丰度，要求“读取者”识别和结合m6A位点以控制RNA命运并调节特定的下游功能，包括调节RNA稳定性、成熟、降解和翻译。
这些过程是动态和可逆的，平衡中任一环节的中断都可能破坏内稳态。
因此，研究RNA的m6A修饰的动态变化，将在表观转录水平，解析一些基本生物学问题，揭示癌症等疾病的发生发展机制，为寻找m6A调控的新药物靶点提供依据。
m6A修饰与疾病
基因上m6A修饰的存在有助于促进/抑制多种基本细胞功能，例如前体 mRNA 剪接、核转运、稳定性、翻译和 microRNA 生物发生，这意味着与许多人类疾病有关。
目前已证实，RNA甲基化修饰与神经系统紊乱、代谢性疾病、病毒感染、肿瘤、心梗、皮肤疾病等疾病密切相关。
随着，m6A的研究热点不断升级，今后会有更多的高分文章出现，关联的疾病也会越来越多。
了解RNA甲基化修饰与疾病的关系，深入研究相关机制和通路，可为疾病的诊疗提供新靶点和新思路。
（1）m6A修饰与肿瘤
m6A修饰通过m6A“writers”和“erasers”影响肿瘤发生，这些m6A修饰因子在肿瘤发生中表现出“双刃剑”的作用。
（ DOI: 10.1186/s12943-019-1109-9）
（2）m6A修饰与神经系统
2020年1月发表于Neuron上的文章“m6A mRNA Methylation Is Essential for Oligodendrocyte Maturation and CNS Myelination”，文章指出，m6A 去甲基化酶METTL14的减少会导致少突胶质细胞的减少及中枢神经的脱髓鞘改变，提示m6A在神经细胞的发育中起着重要的调节作用。
（3）m6A修饰与心血管疾病 (CVD)
最近的研究表明，m6A修饰在心脏重塑的进展和心肌细胞收缩功能中起着重要作用。2021年2月JCTR发表了题为N6-Adenosine Methylation (m6A) RNA Modification:an Emerging Role inCardiovascular Diseases的综述，在这篇综述中总结了目前m6A甲基化在心血管疾病进展中的作用，如心脏重塑、心力衰竭、动脉粥样硬化（AS）和先天性心脏病。
4）m6A修饰与免疫学
最近，m6A修饰被认为是T细胞稳态和对细菌或病毒感染的免疫反应的关键调节剂。2020年发表在Nature immunology上的一篇综述，在这篇综述中总结了关于m6A修饰在精密调控免疫反应中的作用，同时还讨论了m6A修饰在调节先天和适应性免疫反应以及免疫系统发育中的功能，强调了m6A在形成免疫稳态中的重要性。
PS：m6A研究领域广泛，涉及大多数疾病和表型，所以不用太担心自己研究的内容没有m6A修饰，并且这类文章非常少，是较好的切入时机。
m6A修饰该如何研究？
（1）主要研究方向：
一是通过研究m6A修饰相关的甲基化、去甲基化酶和识别蛋白的功能，进而研究m6A修饰的生物学功能和作用机制。
二是构建m6A修饰图谱研究其作用机制：通过m6A甲基化测序构建疾病细胞模型或者发病部位组织的m6A修饰图谱，分析m6A修饰的motif及其结合位点的数量和分布特征，并进行靶基因的关联分析，联合RNA-seq研究m6A修饰如何调控基因的表达。
附：研究思路
第一步：探寻m6A修饰靶标——确定关键甲基化酶相关基因
思路1：先从已有的测序数据/网上数据库中，挖掘到差异表达的甲基化酶；对挖掘到的甲基化酶进行qPCR验证，并进行m6A-seq分析哪些基化水平发生改变。在细胞或动物模型中对这些酶进行敲低和过表达，通过qPCR和WB检测相关表达情况，并用LC-MS/MS法检测RNA整体m6A水平；对这些敲低和过表达的细胞进行转录组/小RNA测序，分析哪些基因出现差异表达变化和可变剪切变化，找到目标基因。思路2：直接进行m6A-seq和转录组测序，找到时间顺序或差异表达的基因并用qPCR、WB等方法验证，此外找到m6A有差异的基因。
第二步：锁定m6A修饰靶标。对找到的关键甲基化酶相关基因进行敲低或过表达，看是否能够对甲基化酶异常表达后的表型进行恢复；
第三步：锁定m6A修饰靶标。在确定上一步靶基因确实受到甲基化酶调控后，对靶基因上 motif进行点突变，进一步确认直接受到甲基化酶调控。
PS：在探寻m6A修饰靶标时采用多种方式（如测序、联合分析、功能聚类等），在锁定m6A修饰靶标时聚焦前沿热点（如肿瘤微环境、免疫功能、新型程序性细胞死亡等），在验证m6A修饰靶标时采用多角度、多水平、层层递进的逻辑方式，这时，一篇不错的m6A文章自然就出现在各位小伙伴的面前了~
三是m6A与DNA、组蛋白表观遗传学协同作用调控基因表达。
（2）关键技术手段
①m6A RNA甲基化测序
m6A的鉴定方法有m6A Seq、MeRIP-Seq、m6A-LAIC-seq、PA-m6A等方式，具体见《A Review in Research Progress Concerning m6A Methylation and Immunoregulation》。
目前最流行的检测手段为MeRIP-Seq技术，该技术将甲基化RNA免疫共沉淀和RNA测序技术组合起来，可一次性检测样品中所有RNA分子上的m6A甲基化修饰状况。
②验证试验：用来验证甲基化相关酶与关键基因结合。
m6A-IP-qPCR也叫MeRIP-qPCR，是研究细胞内蛋白与RNA结合情况的技术。即利用m6A抗体在富集到带甲基化修饰的RNA后，下一步使用qPCR直接对富集到的RNA进行定量的一种技术。这种技术可以做到对发生甲基化的RNA进行相对定量，是一种低成本的检测方法。
参考文献
【1】DOI: 10.1038/s41422-018-0040-8
【2】DOI: 10.1186/s12943-019-1109-9
【3】DOI: 10.1126/science.aau1646
【4】DOI: 10.7150/ijbs.60641
【5】DOI: 10.1016/j.canlet.2022.215815
【6】DOI: 10.1016/j.neuron.2019.12.013
【7】 DOI: 10.1007/s12265-021-10108-w
【8】 DOI: 10.1038/s41590-020-0650-4
想必大家应该对「m6A」也有所耳闻。
m6A，是N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine)的简写，即在RNA分子腺嘌呤第6位氮原子上发生的甲基化，一种广泛存在于mRNA上的碱基修饰行为，属于表观遗传学范畴，近年来也一直是国自然研究热点。
从国自然立项情况来看，近十年来，m6A相关国家自然科学基金的中标数量稳步增加。2022年，生命科学部和医学科学部m6A方向的资助项目数就达到311项，充分说明了m6A方向在国自然基金中的火爆程度。
（截图来源：ZCOOL国家自然科学基金查询）
（截图来源：ZCOOL国家自然科学基金查询）
在Pubmed上以“m6A”作为关键词搜索，可以发现，从目前发文情况来看，近10年来发文量也就5500篇左右，其中2022年就占到2000篇左右，说明，关于m6A的研究，还没有未达到“烂大街”程度，目前对此展开研究，仍然大有前途。
（截图来源：PubMed）
下面我们一起来认识认识这个研究热点吧！
m6A修饰在生物学过程中的关键作用
m6A修饰是真核生物最常见和最丰富的RNA分子修饰，占到了RNA碱基甲基化修饰的80%。
m6A修饰主要分布在mRNA中，也出现在非编码RNA如tRNA，rRNA和snRNA。
目前，大量研究已经证实m6A修饰具有重要功能，对多种生理学和病理生理学过程中的基因表达有着广泛深刻的影响。
在分子功能层面，m6A修饰影响RNA（包括非编码RNA）的剪接、稳定、翻译、降解和输出等一系列过程。
（DOI: 10.1038/s41422-018-0040-8）
（DOI: 10.1186/s12943-019-1109-9）
在生物学功能层面，m6A修饰参与调控生长发育、细胞分化、癌症发生发展等生物学过程。
m6A修饰如何发挥作用？
m6A经METTL3/METTL14甲基转移酶复合体特异性地催化组装在DRACH（D = A, G or T; R= A or G; H= A, C or U）序列上，但只有转录本上一小部分的DRACH序列（约5%）会被选择性甲基化。
与此同时，m6A在转录组上的分布具有显著的区域选择性，主要是在异常长的外显子和终止密码子附近富集。
特定转录本上的m6A甲基化使得“阅读”蛋白（YTH家族蛋白等）优先结合这些m6A标记的转录本从而调控其基因表达。
M6A修饰关键调节器
M6A修饰是一个高度动态和可逆的过程，受三个同源因子的控制，包括“writers”（“写入者”），“readers”（“读取者”）和“erasers”（“擦除者”），通过三者之间的动态相互作用，从而维持细胞内m6A水平的稳态平衡。
Ps：想要研究m6A甲基化修饰，可以先看看这些酶在疾病中的表达吧！
（DOI: 10.7150/ijbs.60641）
通过这种动态相互作用，甲基转移酶和脱甲基酶可以调节RNA中m6A修饰的分布和丰度，要求“读取者”识别和结合m6A位点以控制RNA命运并调节特定的下游功能，包括调节RNA稳定性、成熟、降解和翻译。
这些过程是动态和可逆的，平衡中任一环节的中断都可能破坏内稳态。
因此，研究RNA的m6A修饰的动态变化，将在表观转录水平，解析一些基本生物学问题，揭示癌症等疾病的发生发展机制，为寻找m6A调控的新药物靶点提供依据。
m6A修饰与疾病
基因上m6A修饰的存在有助于促进/抑制多种基本细胞功能，例如前体 mRNA 剪接、核转运、稳定性、翻译和 microRNA 生物发生，这意味着与许多人类疾病有关。
目前已证实，RNA甲基化修饰与神经系统紊乱、代谢性疾病、病毒感染、肿瘤、心梗、皮肤疾病等疾病密切相关。
随着，m6A的研究热点不断升级，今后会有更多的高分文章出现，关联的疾病也会越来越多。
了解RNA甲基化修饰与疾病的关系，深入研究相关机制和通路，可为疾病的诊疗提供新靶点和新思路。
（1）m6A修饰与肿瘤
m6A修饰通过m6A“writers”和“erasers”影响肿瘤发生，这些m6A修饰因子在肿瘤发生中表现出“双刃剑”的作用。
（ DOI: 10.1186/s12943-019-1109-9）
（2）m6A修饰与神经系统
2020年1月发表于Neuron上的文章“m6A mRNA Methylation Is Essential for Oligodendrocyte Maturation and CNS Myelination”，文章指出，m6A 去甲基化酶METTL14的减少会导致少突胶质细胞的减少及中枢神经的脱髓鞘改变，提示m6A在神经细胞的发育中起着重要的调节作用。
（3）m6A修饰与心血管疾病 (CVD)
最近的研究表明，m6A修饰在心脏重塑的进展和心肌细胞收缩功能中起着重要作用。2021年2月JCTR发表了题为N6-Adenosine Methylation (m6A) RNA Modification:an Emerging Role inCardiovascular Diseases的综述，在这篇综述中总结了目前m6A甲基化在心血管疾病进展中的作用，如心脏重塑、心力衰竭、动脉粥样硬化（AS）和先天性心脏病。
4）m6A修饰与免疫学
最近，m6A修饰被认为是T细胞稳态和对细菌或病毒感染的免疫反应的关键调节剂。2020年发表在Nature immunology上的一篇综述，在这篇综述中总结了关于m6A修饰在精密调控免疫反应中的作用，同时还讨论了m6A修饰在调节先天和适应性免疫反应以及免疫系统发育中的功能，强调了m6A在形成免疫稳态中的重要性。
PS：m6A研究领域广泛，涉及大多数疾病和表型，所以不用太担心自己研究的内容没有m6A修饰，并且这类文章非常少，是较好的切入时机。
m6A修饰该如何研究？
（1）主要研究方向：
一是通过研究m6A修饰相关的甲基化、去甲基化酶和识别蛋白的功能，进而研究m6A修饰的生物学功能和作用机制。
二是构建m6A修饰图谱研究其作用机制：通过m6A甲基化测序构建疾病细胞模型或者发病部位组织的m6A修饰图谱，分析m6A修饰的motif及其结合位点的数量和分布特征，并进行靶基因的关联分析，联合RNA-seq研究m6A修饰如何调控基因的表达。
附：研究思路
第一步：探寻m6A修饰靶标——确定关键甲基化酶相关基因
思路1：先从已有的测序数据/网上数据库中，挖掘到差异表达的甲基化酶；对挖掘到的甲基化酶进行qPCR验证，并进行m6A-seq分析哪些基化水平发生改变。在细胞或动物模型中对这些酶进行敲低和过表达，通过qPCR和WB检测相关表达情况，并用LC-MS/MS法检测RNA整体m6A水平；对这些敲低和过表达的细胞进行转录组/小RNA测序，分析哪些基因出现差异表达变化和可变剪切变化，找到目标基因。思路2：直接进行m6A-seq和转录组测序，找到时间顺序或差异表达的基因并用qPCR、WB等方法验证，此外找到m6A有差异的基因。
第二步：锁定m6A修饰靶标。对找到的关键甲基化酶相关基因进行敲低或过表达，看是否能够对甲基化酶异常表达后的表型进行恢复；
第三步：锁定m6A修饰靶标。在确定上一步靶基因确实受到甲基化酶调控后，对靶基因上 motif进行点突变，进一步确认直接受到甲基化酶调控。
PS：在探寻m6A修饰靶标时采用多种方式（如测序、联合分析、功能聚类等），在锁定m6A修饰靶标时聚焦前沿热点（如肿瘤微环境、免疫功能、新型程序性细胞死亡等），在验证m6A修饰靶标时采用多角度、多水平、层层递进的逻辑方式，这时，一篇不错的m6A文章自然就出现在各位小伙伴的面前了~
三是m6A与DNA、组蛋白表观遗传学协同作用调控基因表达。
（2）关键技术手段
①m6A RNA甲基化测序
m6A的鉴定方法有m6A Seq、MeRIP-Seq、m6A-LAIC-seq、PA-m6A等方式，具体见《A Review in Research Progress Concerning m6A Methylation and Immunoregulation》。
目前最流行的检测手段为MeRIP-Seq技术，该技术将甲基化RNA免疫共沉淀和RNA测序技术组合起来，可一次性检测样品中所有RNA分子上的m6A甲基化修饰状况。
②验证试验：用来验证甲基化相关酶与关键基因结合。
m6A-IP-qPCR也叫MeRIP-qPCR，是研究细胞内蛋白与RNA结合情况的技术。即利用m6A抗体在富集到带甲基化修饰的RNA后，下一步使用qPCR直接对富集到的RNA进行定量的一种技术。这种技术可以做到对发生甲基化的RNA进行相对定量，是一种低成本的检测方法。
参考文献
【1】DOI: 10.1038/s41422-018-0040-8
【2】DOI: 10.1186/s12943-019-1109-9
【3】DOI: 10.1126/science.aau1646
【4】DOI: 10.7150/ijbs.60641
【5】DOI: 10.1016/j.canlet.2022.215815
【6】DOI: 10.1016/j.neuron.2019.12.013
【7】 DOI: 10.1007/s12265-021-10108-w
【8】 DOI: 10.1038/s41590-020-0650-4
