国家生物信息中心相助揭示RNA m5C修饰调控造血干祖细胞扩增机制
RNA修饰作为一种重要的转录后调控机制 ，日益受到关注 。其中 ，m5C（5-甲基胞嘧啶）修饰是RNA上最普遍的修饰之一 ，它通过影响RNA的出核、稳定和剪接等历程加入多种生物学功效 。造血干祖细胞（HSPC）是维持血液系统正常功效的焦点细胞 ，它们能够剖析为种种类型的血细胞 ，从而支持生命的连续 。HSPC在发育历程中会经历快速的全局转录重编程 ，这些变革关于细胞状态和功效的转变至关重要 ，然而背后的分子机制尚未完全明确 ，RNA m5C修饰是否在HSPC发育历程中发挥调控功效也亟待研究 。
2月13日 ，国家生物信息中心工具开发部杨运桂研究团队和中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）王璐团队、pg电子官网动物研究所刘峰团队相助 ，在Cell Reports?在线宣布题为“RNA m5C methylation mediated by Ybx1 ensures hematopoietic stem and progenitor cell expansion”的研究论文 。该事情揭示了Ybx1卵白介导的mRNA m5C修饰在发育性造血中的要害作用 ，并为优化HSPC体外扩增战略提供了新的见解和表观转录组学战略 。
研究人员利用斑马鱼模型 ，通过转录组测序（RNA-seq）和RNA甲基化测序（RNA-BisSeq）等技术 ，绘制了主动脉-性腺-中肾（AGM）区新生HSPC、尾部造血组织（CHT）区HSPC和成体肾髓（KM）区HSPC差别发育阶段的RNA m5C修饰动态图谱 。结果显示 ，在斑马鱼的尾部造血组织（CHT）中 ，m5C修饰水平最高 ，并且AGM区新生HSPC发育至CHT区HSPC历程中 ，m5C修饰水平升高的mRNA表达越发稳定 。进一步的实验结合剖析标明 ，RNA m5C修饰的识别卵白Ybx1在CHT区的HSPC中高表达 ，并通过结合m5C修饰的细胞周期相关mRNA调控HSPC增殖 。而Ybx1缺失会显著抑制HSPC的增殖 ，通过过表达Ybx1卵白则可以恢复其扩增能力 。最后 ，研究人员在小鼠胎肝Lineage-Sca-1+c-Kit+（LSK）HSPC模型中视察到同样的生物学现象 ，标明m5C修饰通过Ybx1卵白介导细胞周期相关mRNA的稳定性 ，从而调控HSPC的扩增功效在差别物种中是守旧的 。
综上 ，这项研究不但揭示了m5C修饰在调控HSPC扩增中的要害作用 ，还为HSPC的研究提供了新的视角 ，为未来的研究和临床应用涤讪了基础 。随着对RNA修饰机制的深入理解 ，科学家们有望开发出更多基于RNA修饰的治疗要领 ，为再生医学和疾病治疗带来新的希望 。该文章入选Cell Reports?封面论文 。
中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）王璐研究员和国家生物信息中心杨莹青年研究员、pg电子官网动物研究所刘峰研究员、国家生物信息中心杨运桂研究员为本文的配合通讯作者 ，中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）博士生刘帆、国家生物信息中心特别研究助理王梦柯和山东大学生命科学学院博士后高素伟为本文的配合第一作者 。该研究获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金、天津市杰出青年科学基金、pg电子官网青年立异增进会以及中国博士后科学基金等项目资助 。
Ybx1介导RNA m5C修饰确保HSPC扩增模式图
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