mRNA 想出門？對不起，請「刷臉」！

如今，時代發展的節奏「嗖嗖」的，勢不可擋；現在出門可都是要「看臉」啦！No no no，不要誤會，不要著急，小編指的是最近的研究發現，mRNA 要靠「刷臉」才能從細胞核遛進細胞質，評判標準就是其上面有沒有 m5C（5-甲基胞嘧啶）這種表觀修飾。

說到表觀修飾，大家並不陌生。在非 DNA 序列改變的情況下，表觀修飾可能會造成基因功能可逆的、可遺傳的改變。不僅 DNA 以及被 DNA 纏繞的組蛋白上可能會有這種所謂的表觀修飾，RNA 上也存在哦！

改編自 FuY 等人2014年發表於 Nature Review Genetics 上的文章

近日，中國科學院北京基因組研究所精準基因組醫學重點實驗室及遺傳與發育協同創新中心楊運桂研究組和鄭州大學第一附屬醫院生殖與遺傳專科醫院孫瑩璞研究組、中國科學院生態環境研究中心汪海林研究組合作，在 Cell Research 雜誌上發表了文章 5-methylcytosinepromotes mRNA export，揭示了 m5C 修飾在mRNA的分布圖譜規律及其對調控 mRNA 出核作用的新機制。

mRNA 上的 m5C 修飾是20世紀70年代首次在倉鼠細胞的中發現的。這個甲基化的帽子可是像極了 DNA 上的 5mC 修飾哦！

這篇文章是如何刷新咱們的教科書的呢？請隨小編一起來看一看它的亮點吧。

首先，他們建立了改進的 RNA m5C 單鹼基解析度高通量測序與生物信息分析技術。簡單地說，使用改進後的技術，我們就能夠擺脫「霧裡看花」的狀態，看到更精細的 m5C 修飾圖譜啦！那麼，mRNA 都喜歡把 m5C 戴在哪裡呢？研究發現，這種修飾多出現在 mRNA 翻譯起始位點的下游，並且主要分布在 CG（胞嘧啶和鳥苷酸）比較多的地方。另外，通過分析對比人和小鼠不同組織，他們發現在哺乳動物中，m5C 在 mRNA 上的分布特徵十分保守，而在不同組織中修飾的基因具有特異性。也就是說，哺乳動物中 mRNA 上的 m5C 修飾可是極為相似的，但是它也具有組織特異性。不僅如此，該文還揭示了這種修飾在 mRNA 上的分布規律，並且發現它也參與生殖發育的調控。在小鼠的睾丸發育過程中，攜帶有 m5C 修飾的基因大多與精子發育相關功能有關。

當然，這種神奇的修飾並不是平白無故產生的，甲基轉移酶 NSUN2 可以使RNA 上的胞嘧啶被甲基化。當細胞內 NSUN2 缺失後，mRNA 不能自如地從細胞質遛到細胞核中去了。難道是 m5C 在作怪？NSUN2 缺失後，m5C 修飾減少，抑制了 mRNA 出核？研究進一步發現，一種出核調控蛋白 ALYREF 可以結合 m5C 修飾位點，從而使細胞核敞開大門，讓 mRNA 光明正大地跑出去。也就是說，mRNA 從細胞核運輸至細胞質，m5C 修飾可是起到了大大的作用，沒有這個「特權標籤」，mRNA 就只能乖乖在核里待著啦！小編不禁感概，真是太不公平了，連細胞內的 RNA 出門都要「刷臉」，普通老百姓就只能「核里蹲」了吧！

說了這麼多，簡要總結下該文重要內容吧：

1. 建立了改進的 RNA m5C 單鹼基解析度高通量測序與生物信息分析技術；

2. 發現了哺乳動物中 m5C 在 mRNA 上的分布特徵十分保守且具有組織特異性；

3. 繪製了精細的 m5C 修飾圖譜，並發現其參與生殖發育調控；

4. 發現了 mRNA m5C 主要甲基轉移酶 NSUN2（Writer）及其第一個結合蛋白 ALYREF（Reader）；

5. 揭示了 m5C 調控 mRNA 出核的重要功能。

該項研究得到科技部、國家自然科學基金和中國科學院先導等項目的支持。

作者韓瀟、黃春敏，系中國科學院北京基因組研究所研究人員