中国科学家发现RNA修饰调控染色质的新机制

      中国科学院广州生物医药与健康研究院4日在广州举行新闻通气会，会上通报了该院陈捷凯课题组发现哺乳动物中RNA调控异染色质形成的新机制，并于3月4日在《自然》杂志上发表相关研究成果。该研究发现带有一种化学修饰的RNA，能够“监视”并关闭“外来序列”的DNA。

资料图为2月26日，位于广州科学城的中国科学院广州生物医药与健康研究院内，一名科研人员正在实验室进行科研攻关。 中新社发 广州健康院 供图

　　记者了解到，该研究提出RNA调控遗传信息的新通路，还证明这一通路在干细胞维持中的重要功能，为分子生物学、遗传学、细胞生物学、再生医学等诸多研究提供基础理论支撑。染色质是遗传信息的载体，可以分为转录活跃的常染色质和转录不活跃的异染色质，以此实现遗传信息的开关控制，但这一“开关”如何特异调节的机制尚不明确。

　　科研人员发现，异染色质的形成是受具有m6A修饰的“外来遗传信息”来源的RNA调控的。这些RNA上的m6A修饰通过特异性识别蛋白YTHDC1，可以将表观遗传因子SETDB1招募到染色质并催化组蛋白H3K9me3修饰与异染色质化。这一机制调控了基因组中大量的“外来者”序列(被称为“转座元件”)，干扰这一机制除了使“外来序列”不正常地活化外，还会影响胚胎干细胞命运状态和增殖能力。

　　中国科学院北京基因组研究所研究员杨运桂指出，该成果揭示了调控染色质的新功能，对理解RNA上腺苷6号位的甲基化(m6A)的生理功能、染色质调控、干细胞干性调控有新的启发。

　　科研人员解释，DNA、RNA、蛋白质等生物大分子，都能被精密的生化反应加上一些特定的修饰，这些修饰就像文件标签一样，让细胞能够更高效地识别和处理这些“文件”。m6A的存在就像给RNA加了一个门把手，特异识别这个标签的蛋白YTHDC1，就像一只手“抓住”这个门把手，然后再用H3K9me3“锁”住这些RNA所结合的DNA和染色质，实现把这些DNA关起来。

　　此外，科学家还发现该机制调控了胚胎干细胞的干性。科研人员表示，RNA调控异染色质的新机制如果受到干预，胚胎干细胞中本应沉默的诸多“外来序列”就会失去控制开始表达，产生一个副作用就是破坏了胚胎干细胞的多能性，使细胞往发育更早期的细胞命运状态转变，因此，这一机制对胚胎干细胞的细胞命运维持起关键作用。