武汉大学袁必锋团队发现了一种新的RNA修饰

RNA 分子具有多种修饰，这些修饰在各种生物过程中发挥着重要的调节作用。已在 RNA 分子中鉴定出超过 150 种修饰。N6-甲基腺苷 (m6A) 和 1-甲基腺苷 (m1A) 是哺乳动物的各种 RNA 物种中普遍存在的修饰。除了腺苷的单甲基化(m6A 和 m1A)外，据报道，在腺苷的核碱基中发生的双重甲基化修饰，例如 N6,N6-二甲基腺苷 (m6,6A)，也存在于哺乳动物的 RNA 中。除了 m6,6A 之外，腺苷的核碱基中是否存在其他形式的双重甲基化修饰仍然难以捉摸。

2022年9月12日，武汉大学袁必锋团队在Nucleic Acids Research (IF=19)在线发表题为“Formation and removal of 1,N6-dimethyladenosine in mammalian transfer RNA ”的研究论文，该研究报告了在活生物体的 tRNA 中存在一种新的腺苷双甲基化修饰，即 1,N6-二甲基腺苷 (m1,6A)。该研究证实 m1,6A 位于 tRNA 的第 58 位，并且在哺乳动物细胞和组织中普遍存在。tRNA 中 m1,6A 的测量水平范围为 0.0049% 至 0.047%。此外，该研究证明了 TRMT6/61A 可以催化 tRNA 中 m1,6A 的形成，并且 m1,6A 可以被 ALKBH3 去甲基化。总的来说，m1,6A 的发现扩大了 RNA 修饰的多样性，并可能引发新的 tRNA 修饰介导的基因调控途径。

　　除了四种典型的核碱基之外，RNA 分子还带有多种修饰。近年来，为了揭示和表征 RNA 上存在的修饰，人们付出了巨大的努力，这些修饰具有调节 RNA 代谢的潜力。据报道，超过 150 种不同类型的修饰存在于各种 RNA 。RNA 分子中这些自然发生的修饰在影响 RNA 结构方面发挥着关键作用，也拓宽了我们对 RNA 分子功能的理解。以类似于 DNA 的方式，越来越多的证据表明 RNA 分子中的这些修饰参与调节 RNA 过程。

甲基化是哺乳动物 RNA 分子中最普遍的修饰。据报道，N6-甲基腺苷 (m6A) 和 1-甲基腺苷 (m1A) 的两种异构腺苷甲基化修饰广泛存在于哺乳动物的不同 RNA 中。m6A 存在于真核信使 RNA (mRNA)、转移 RNA (tRNA)、核糖体 RNA (rRNA) 和非编码 RNA (ncRNA)。近年来对 m6A 的深入研究表明 m6A 与广泛的关键功能有关，从细胞发育和分化 、应激反应到癌症的发展 。在分子水平上，m6A 参与 RNA 稳定性、翻译调控和 microRNA 生物合成 。m1A 是一种修饰，主要在 rRNA 和 tRNA 的保守位点中观察到。m1A 也在哺乳动物 mRNA 中发现，在 5' 非翻译区 (5' UTR) 中富集。RNA 中的 m1A 可以影响核糖体的生物合成，对环境应激作出反应，并介导细菌的抗生素耐药性。

　　文章模式图(图源自Nucleic Acids Research )

　　除了腺苷(m6A和m1A)的核碱基上的单甲基化外，据报道，腺苷的核碱基中发生的双重甲基化修饰，例如N6，N6-二甲基腺苷(m6,6A)也存在于RNA中。m6,6A 是在人类 18S rRNA 中发现的保守修饰，在核糖体生物发生中起关键作用 。由于 m1A 和 m6A 都是哺乳动物 RNA 中普遍存在的修饰，研究人员推测除 m6,6A 之外的二甲基化腺苷，例如 1,N6-二甲基腺苷 (m1,6A)，可能存在于 RNA 中。

然而，与 m6,6A 不同的是，m1,6A 从未在包括古生菌、细菌和真核生物在内的三域系统的生物体中被发现。RNA 中 m1,6A 的存在仍然是一个悬而未决的问题。在这项研究中，报道了哺乳动物细胞和组织的 tRNA 中存在一种新的腺苷双甲基化修饰，即 m1,6A。值得注意的是，该研究证明了 m1,6A 位于 tRNA 的第 58 位。此外，该研究证明了 TRMT6/61A 负责 tRNA 中 m1,6A 的形成，而 ALKBH3 能够使 tRNA 中的 m1,6A 去甲基化。总的来说，m1,6A 的发现扩大了 RNA 修饰的多样性，并可能引发新的 tRNA 修饰介导的基因调控途径。