文献解读：m6A甲基化在猪、鸡、山羊等动物肌肉发育中的重要作用
m6A是RNA上最丰富的一种修饰，平均每条转录本有1~3个m6A修饰。m6A甲基化通过基因转录后调控，参与细胞分化、胚胎发育、X染色体失活、环境应激和各种疾病的发生发展。本期我们通过解读3篇关于m6A甲基化在猪胚胎期骨骼肌发育、肉鸡脂肪沉积、山羊成肌细胞分化中的作用研究成果来聚焦m6A RNA甲基化及其研究思路。
m6A案例1：猪胚胎期骨骼肌发育（易基因团队成员合作文章）
实验方法和流程设计
摘要：m6A是最丰富的一类mRNA修饰，可以促进骨骼肌的发育。然而m6A甲基化在胚胎期骨骼肌生成中的状态和功能仍不清楚。研究人员首先证明METTL14（一种m6A甲基转移酶）沉默可抑制成肌细胞的分化，促进C2C12 成肌细胞增殖。采用m6A-seq（MeRIP-seq）测序方法，对猪骨骼肌发育六个胚胎期的纵向转录组和表观转录组图谱进行分析，结果显示：胚胎期骨骼肌发育六个不同阶段的m6A修饰呈现高度的动态变化，且大多数受影响的基因在与骨骼肌发育相关的通路中富集。IGF2BP1 RIP-seq证实了胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白1(IGF2BP1)靶向与骨骼肌发育相关通路的76个基因，包括关键肌肉发育标记基因MYH2和MyoG。此外 siRNA介导的 IGF2BP1沉默可抑制成肌细胞分化，促进其增殖，类似于METTL14 沉默所观察到的表观遗传变化。本研究不仅阐明了肌肉发育中m6A甲基化的动力学，且确定了参与猪胚胎期骨骼肌发育基因表达的关键基因。
骨骼肌发育六个产前阶段m6A修饰与基因表达显著相关
m6A案例2：肉鸡脂肪沉积
标题：Profiling of RNA N6-methyladenosine Methylation Reveals the Critical Role of m6A in Chicken Adipose Deposition（m6A RNA甲基化测序分析揭示了m6A在鸡脂肪沉积中的关键作用）
时间：2021.2
期刊：Front Cell Dev Biol
2021影响因子：IF 5.201
技术平台：m6A-seq（MeRIP-seq）、RNA-seq
实验方法和流程设计
摘要：
肉鸡养殖的主要目标之一是防止腹部脂肪沉积过多。RNA修饰在脂肪沉积中的作用尚不清楚。本研究旨在绘制肉鸡脂肪组织中m6A修饰图谱，作者利用MeRIP-seq（m6A-seq）技术比较肥肉和瘦肉鸡的m6A甲基化图谱，发现起始密码子、停止密码子、编码区域和3’UTR区域通常m6A peaks富集。肥、瘦肉鸡的m6A甲基化基因主要与脂肪酸生物合成和脂肪酸代谢相关，而低m6A甲基化基因主要参与与发育相关过程。此外作者发现许多基因的mRNA水平可能受m6A修饰调控。这是肉鸡脂肪转录组中m6A甲基化模式的首次全面表征，并为研究m6A修饰在脂肪沉积中的作用奠定了基础。
m6A案例3：山羊骨骼肌发育
标题：FTO-mediated demethylation of GADD45B promotes myogenesis through the activation of p38 MAPK pathway.（m6A去甲基化酶FTO通过降低GADD45B mRNA的m6A修饰激活p38 MAPK通路促进肌生成）
时间：2021.6.13
期刊：Mol Ther Nucleic Acids.
2021影响因子：IF 8.886
技术平台：m6A-seq（MeRIP-seq）、RNA-seq，MeRIP-qPCR
摘要：
m6A修饰在哺乳动物发育中起着关键作用。然而，m6A修饰在骨骼肌发育中的作用仍不清楚。骨骼肌是畜禽肉产品的主要组成部分，其发育进程决定畜禽肉产量和品质。因此，解析山羊骨骼肌发育调控机制，有助于改良我国山羊的产肉性能和肉品质。本研究通过对75 日龄胎羊和新生海门山羊两个发育阶段的骨骼肌进行m6A-seq（MeRIP-seq）测序，解析了海门山羊肌肉发育过程中m6A修饰特征，并确定FTO可通过降低GADD45B mRNA的m6A修饰水平提高其mRNA的稳定性和表达，进而激活p38 MAPK通路，促进山羊成肌细胞分化，不仅丰富了肌肉发育的分子调控理论，也为促进肉羊育种和生长调控提供重要参考价值。
参考文献：
doi: 10.3389/fcell.2021.590468
doi: 10.1016/j.omtn.2021.06.013
doi: 10.1016/j.jgg.2020.07.003
m6A案例1：猪胚胎期骨骼肌发育（易基因团队成员合作文章）
标题：Longitudinal epitranscriptome profiling reveals the crucial role of N6-methyladenosine methylation in porcine prenatal skeletal muscle development纵向转录组分析揭示了m6A甲基化在猪胚胎期骨骼肌发育中的重要作用
时间：2020
期刊：Journal of Genetics and Genomics
2021影响因子：IF 4.275
技术平台：m6A-seq（MeRIP-seq）、RNA-seq、IGF2BP1 RIP-seq
实验方法和流程设计
摘要：m6A是最丰富的一类mRNA修饰，可以促进骨骼肌的发育。然而m6A甲基化在胚胎期骨骼肌生成中的状态和功能仍不清楚。研究人员首先证明METTL14（一种m6A甲基转移酶）沉默可抑制成肌细胞的分化，促进C2C12 成肌细胞增殖。采用m6A-seq（MeRIP-seq）测序方法，对猪骨骼肌发育六个胚胎期的纵向转录组和表观转录组图谱进行分析，结果显示：胚胎期骨骼肌发育六个不同阶段的m6A修饰呈现高度的动态变化，且大多数受影响的基因在与骨骼肌发育相关的通路中富集。IGF2BP1 RIP-seq证实了胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白1(IGF2BP1)靶向与骨骼肌发育相关通路的76个基因，包括关键肌肉发育标记基因MYH2和MyoG。此外 siRNA介导的 IGF2BP1沉默可抑制成肌细胞分化，促进其增殖，类似于METTL14 沉默所观察到的表观遗传变化。本研究不仅阐明了肌肉发育中m6A甲基化的动力学，且确定了参与猪胚胎期骨骼肌发育基因表达的关键基因。
骨骼肌发育六个产前阶段m6A修饰与基因表达显著相关
m6A案例2：肉鸡脂肪沉积
标题：Profiling of RNA N6-methyladenosine Methylation Reveals the Critical Role of m6A in Chicken Adipose Deposition（m6A RNA甲基化测序分析揭示了m6A在鸡脂肪沉积中的关键作用）
时间：2021.2
期刊：Front Cell Dev Biol
2021影响因子：IF 5.201
技术平台：m6A-seq（MeRIP-seq）、RNA-seq
实验方法和流程设计
摘要：
肉鸡养殖的主要目标之一是防止腹部脂肪沉积过多。RNA修饰在脂肪沉积中的作用尚不清楚。本研究旨在绘制肉鸡脂肪组织中m6A修饰图谱，作者利用MeRIP-seq（m6A-seq）技术比较肥肉和瘦肉鸡的m6A甲基化图谱，发现起始密码子、停止密码子、编码区域和3’UTR区域通常m6A peaks富集。肥、瘦肉鸡的m6A甲基化基因主要与脂肪酸生物合成和脂肪酸代谢相关，而低m6A甲基化基因主要参与与发育相关过程。此外作者发现许多基因的mRNA水平可能受m6A修饰调控。这是肉鸡脂肪转录组中m6A甲基化模式的首次全面表征，并为研究m6A修饰在脂肪沉积中的作用奠定了基础。
肥、瘦组肉鸡独有的m6A修饰基因富集的功能通路
m6A案例3：山羊骨骼肌发育
标题：FTO-mediated demethylation of GADD45B promotes myogenesis through the activation of p38 MAPK pathway.（m6A去甲基化酶FTO通过降低GADD45B mRNA的m6A修饰激活p38 MAPK通路促进肌生成）
时间：2021.6.13
期刊：Mol Ther Nucleic Acids.
2021影响因子：IF 8.886
技术平台：m6A-seq（MeRIP-seq）、RNA-seq，MeRIP-qPCR
示意图
摘要：
m6A修饰在哺乳动物发育中起着关键作用。然而，m6A修饰在骨骼肌发育中的作用仍不清楚。骨骼肌是畜禽肉产品的主要组成部分，其发育进程决定畜禽肉产量和品质。因此，解析山羊骨骼肌发育调控机制，有助于改良我国山羊的产肉性能和肉品质。本研究通过对75 日龄胎羊和新生海门山羊两个发育阶段的骨骼肌进行m6A-seq（MeRIP-seq）测序，解析了海门山羊肌肉发育过程中m6A修饰特征，并确定FTO可通过降低GADD45B mRNA的m6A修饰水平提高其mRNA的稳定性和表达，进而激活p38 MAPK通路，促进山羊成肌细胞分化，不仅丰富了肌肉发育的分子调控理论，也为促进肉羊育种和生长调控提供重要参考价值。
m6A去甲基化酶FTO通过降低GADD45B mRNA的m6A修饰影响其稳定性和表达水平
参考文献：
doi: 10.3389/fcell.2021.590468
doi: 10.1016/j.omtn.2021.06.013
doi: 10.1016/j.jgg.2020.07.003
