m1A-seq：RNA m1A甲基化修饰测序

N1-methyladenosine（m1A ）是一种重要的RNA转录后修饰，是RNA分子腺嘌呤第1位氮原子上的甲基化修饰，首次报道是在50多年前 $1$ 。2016年，何川等人 $2$ 发现m1A对甲基化mRNA的翻译具有促进作用，存在于多种不同的真核细胞基因转录本中，包括酵母菌到哺乳动物，使我们重新认识m1A。越来越多的研究发现，m1A不仅影响局部RNA结构、蛋白-RNA相互作用以及5'UTR的翻译，还存在于tRNA、rRNA、mRNA和线粒体转录本 $3$ ，在维持这些ncRNA的正确结构和功能上发挥重要的作用 $4$ 。表观生物m1A-seq测序服务，绘制全转录组m1A甲基化修饰图谱，助力揭示m1A修饰的未知功能与机制。

01技术原理

02样本类型

总RNA：≥ 100 μg/样本
细胞：≥ 3 X107个细胞/样本
组织：≥ 100 mg/样本

**样本物种：**仅限人、大小鼠物种，其他物种需评估

03 标准分析

原始数据过滤及质控
m1A 的基本特征

Peak 在基因元件的分布
Reads 在基因元件的分布
Peak 关联基因的特征

参考基因组比对
Reads 在染色体上的分布
Peak Calling分析
差异Peak分析
Peak统计分析，差异 Peak 关联基因 GO/KEGG 分析
Motif 分析

高级分析

RNA-seq 表达差异与 m1A 修饰差异关联分析
m1A 修饰差异与 GWAS 数据库关联分析
翻译组 Ribo-seq 翻译差异与 m1A 修饰差异关联分析

04分析示例

分

图1. Peaks结构百分比图 $2$

图2. m1A修饰位点富集于AUG起始密码子附近 $2$

图3. m1A修饰motifs分析 $2$

图4. 某特定基因m1A修饰区域 $2$

05客户文章

客户文章

PNAS：RNA 修饰通过ATP5D调控肿瘤细胞糖酵解 $5$

研究者通过测序和功能研究证实，ATP5D是ATP合成酶最重要的亚单位之一，参与m1A去甲基酶ALKBH3调节的癌症细胞糖酵解。m1A修饰的ATP5D外显子通过增加与YTHDF1/eRF1复合物的结合来负调控其翻译延伸，从而促进核糖体复合物释放mRNA。m1A还调节E2F1的mRNA稳定性，E2F1直接与ATP5D启动子结合，启动它的转录。利用dm1 ACRISPR系统，靶向ATP5D m1A，去甲基化，显著提高了ATP5D的表达和癌症细胞的糖酵解。体内实验证明m1A/ATP5D在肿瘤生长和癌症进展中的作用。此研究揭示了mRNA m1A修饰和细胞代谢的联系，对这些相互作用的进一步理解，对癌症治疗至关重要。

图5. m1A-seq 显示野生组和 ALKBH3-/-HeLa 细胞ATP5D 基因 CDS 区的 m1A 富集峰

图6. 两组细胞的 ATP5D 基因的 mRNA 表达水平(RNA-seq)与核糖体足迹(Ribo-seq)

06参考文献

$1$ Maki RA, Brown JL, Cummings DJ. Transfer RNA methyltransferase activity in paramecium aurelia. Biochim Biophys Acta . 1976;425(3):334-341. doi:10.1016/0005-2787(76)90260-4

$2$ Dominissini D, Nachtergaele S, Moshitch-Moshkovitz S, et al. The dynamic N(1)-methyladenosine methylome in eukaryotic messenger RNA. Nature . 2016;530(7591):441-446. doi:10.1038/nature16998

$3$ Zhang C, Jia G. Reversible RNA Modification N1-methyladenosine (m1A) in mRNA and tRNA. Genomics Proteomics Bioinformatics . 2018;16(3):155-161. doi:10.1016/j.gpb.2018.03.003

$4$ Roundtree IA, Evans ME, Pan T, He C. Dynamic RNA Modifications in Gene Expression Regulation. Cell . 2017;169(7):1187-1200. doi:10.1016/j.cell.2017.05.045

$5$ Wu Y, Chen Z, Xie G, et al. RNA m1A methylation regulates glycolysis of cancer cells through modulating ATP5D. PNAS . 2022;119(28):e2119038119. doi:10.1073/pnas.2119038119