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液相色谱质谱联用分析核酸修饰及代谢机制

DNA和RNA上存在着广泛的化学修饰，这些修饰可以调控基因表达、细胞增殖和分化以及细胞代谢等多种生理过程。目前，RNA的化学修饰已经发现150多种，主要存在于细胞的mRNA、tRNA和rRNA上。我们建立了液相色谱-电喷雾电离串联质谱（liquid chromatography-electrospray ionization-tandem mass spectrometry，LC-ESI-MS/MS）方法来测定RNA双甲基胞苷修饰，包括3-甲基胞苷（3-methylcytidine，m3C）、N4-甲基胞苷（N4-methylcytidine，m4C）和5-甲基胞苷（5-methylcytidine，m5C）。在优化的分离条件下，能很好的区分m3Cm、m4Cm和m5Cm。利用所建立的分析方法，我们发现并鉴定了哺乳动物RNA中存在的新修饰，即m3Cm。m3Cm是一种全新的RNA修饰类型，尚未在三域系统（古细菌、细菌和真核生物）中报道。通过进一步的研究发现，m3Cm主要存在于哺乳动物的小RNA（< 200 nt）中。此外，我们确定了哺乳动物细胞的18S rRNA中存在新的修饰类型，即m4Cm。基于质谱监测的稳定同位素示踪实验结果表明，S-腺苷-L-甲硫氨酸（S-adenosyl-L-methionine，SAM）是RNA双甲基胞苷修饰的甲基供体，包括m3Cm、m4Cm和m5Cm。m3Cm的发现扩大了生物体中RNA修饰的多样性。此外，哺乳动物中m3Cm和m4Cm的发现为理解RNA修饰介导的RNA加工和基因表达调控提供了新的角度。

496 2021-11-15

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