科研星球

Nature | 突破!陈捷凯团队首次发现YTHDC1维持胚胎干细胞命运的机制

2021年3月3日,中国科学院广州生物医药与健康研究院陈捷凯团队在Nature 在线发表题为“The RNA m6A reader YTHDC1 silences retrotransposons and guards ES cell identity”的研究论文,该研究显示了m6A阅读器YT521-B同源域含蛋白1(YTHDC1)是维持m6A依赖方式的小鼠胚胎干(ES)细胞所必需的,并且其缺失会引发细胞重编程为2C样的状态。


从机制上讲,YTHDC1与小鼠ES细胞中反转录转座子的转录物(如ERVK和LINE1)结合,其耗竭导致这些沉默的反转录转座子重新激活,并伴随着SETDB1介导的H3K9me3的整体降低。进一步证明,YTHDC1及其靶标m6A RNA在SETDB1的上游起作用,以抑制逆转座子和Dux(两细胞阶段(2C)样程序的主要诱导物)。这项研究揭示了m6A RNA和YTHDC1在染色质修饰和逆转录转座子阻遏中的重要作用。


0.png


m6A是信使RNA(mRNA)和非编码RNA(ncRNA)中最丰富的修饰,并且被阅读器(m6A结合蛋白)识别以调节生物学过程。已经鉴定了五个YT521-B同源性(YTH)域家族蛋白和几种其他蛋白,它们可以选择性地与RNA结合并以m6A依赖的方式影响其代谢。具体而言,生化研究揭示了对YTH域介导的直接m6A识别的结构见解。

值得注意的是,核阅读器YTHDC1表现出特殊的关键功能,因为它的耗竭导致小鼠早期胚胎致死,类似于Mettl3缺陷。相比之下,缺乏其他YTH阅读器或已知的与YTHDC1相互作用的基因如Zcchc8的小鼠则没有早期胚胎致死性。这些结果表明,YTHDC1除了在胚胎发育过程中的转录后调控外,还负责未知的m6A依赖性机制。然而,YTHDC1如何调节染色质事件并因此促进胚胎发育过渡仍不清楚。

该研究显示了YTHDC1是维持m6A依赖方式的小鼠胚胎干(ES)细胞所必需的,并且其缺失会引发细胞重编程为2C样的状态。

从机制上讲,YTHDC1与小鼠ES细胞中反转录转座子的转录物(如ERVK和LINE1)结合,其耗竭导致这些沉默的反转录转座子重新激活,并伴随着SETDB1介导的H3K9me3的整体降低。进一步证明,YTHDC1及其靶标m6A RNA在SETDB1的上游起作用,以抑制逆转座子和Dux(两细胞阶段(2C)样程序的主要诱导物)。这项研究揭示了m6A RNA和YTHDC1在染色质修饰和逆转录转座子阻遏中的重要作


参考消息:
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03313-9



没有账号?