RNA甲基转移酶Mettl16调控细胞周期G1/S进程的新机制

　　基于在鱼类血细胞研究的新发现，罗大极研究员还受邀发表综述文章（ Reviews in Aquaculture 2023, 15: 704-737. 封面文章）

　　

中国科学院水生生物研究所（水生所）刘建康先生早在1944年就首次报道黄鳝（Monopterus albus）具有雌雄同体、先雌后雄的自然性反转特性（Liu CK, 1944; Bullough WS, 1947）。随后的研究发现超过1500种鱼类具有性反转现象。不同于人类中性别决定基因突变造成的性反转，也不同于爬行类中温度诱导性别决定导致的性反转，黄鳝的自然性反转有其独特之处，然而80年来，诱导黄鳝自然性反转的外界因素或关键因子尚未被解析。

水生所罗大极团队主要研究鱼类性反转的RNA调控机制与遗传育种，前期联合武汉大学周宇教授、水生所胡炜研究员创建首个动物性反转数据库（Animal Sex Reversal database, ASER，http://aser.ihb.ac.cn/），系统发掘并新定义了一类性反转关键因子（Sex Reversal-associated Genes, SRGs）（Genomics Proteomics & Bioinformatics 2021, 19: 873-881. 封面文章）。聚焦鱼类性别控制育种，该团队围绕这些SRGs在黄鳝和斑马鱼（25dpf前未性别分化斑马鱼为卵巢样初始性腺，类似1年龄黄鳝性腺状态）中开展系统地功能研究，前期联合华中科技大学刘木根教授团队构建了斑马鱼bcas2基因敲除突变体，意外发现突变体造血干祖细胞（HSPC）表型早于性腺出现，进而解析了剪接体组分bcas2在HSPC中的新功能与机制（Blood 2019, 133: 805-815. 封面文章）。随后，罗大极团队又报道了黄鳝性反转过程中血细胞的特征和变化规律（Aquaculture 2021, 538: 736543.）。基于在鱼类血细胞研究的新发现，罗大极研究员还受邀发表综述文章（Reviews in Aquaculture 2023, 15: 704-737.封面文章）。

图1. 该联合攻关团队发表 EMBO J论文首页

RNA调控包括转录、剪接（如以上报道的bcas2等RNA剪接调控）和RNA修饰等，其中Mettl16作为该团队前期ASER数据库中发掘的SRGs之一。Mettl16是新发现的RNA甲基转移酶，通过催化U6剪接体核内小RNA（snRNA）的甲基化修饰参与mRNA的剪接调控。近日，该联合攻关团队通过建立mettl16基因敲除的斑马鱼，解析了Mettl16通过m6A读取器Igf2bp1调控mybl2b mRNA的稳定性控制HSPCs的G1/S细胞周期进程，该研究揭示了Mettl16基于m6A调控HSPC细胞周期进程的分子机制，相关工作以“A Mettl16/m⁶A/Mybl2b/Igf2bp1 axis ensures cell cycle progression of embryonic hematopoietic stem and progenitor cells”为题发表在经典期刊欧洲分子生物学会刊The EMBO Journal。这是继该团队报道首个剪接体重要组分调控HSPC增殖与分化的新机制后（专评Blood 2019, 133: 770-771.），又深入从RNA修饰层面揭示mettl16通过RNA甲基化修饰精准调控HSPC中G1/S期转换的新机制。

图2. Mettl16调控HSPC细胞周期进程的分子机制

水生所罗大极研究员、华中科技大学刘木根教授和张贤钦教授为该论文的共同通讯作者，水生所、华中科技大学联合培养研究生韩云巧、博士生孙奎，武汉科技大学于珊珊副教授，湖北省妇幼保健院秦亚运博士(原罗大极组职工)为本论文的共同第一作者。美国贝克曼希望之城研究所陈建军教授、武汉大学张好建教授、华中科技大学王擎教授、湖北省妇幼保健院宋婕萍教授和水生所刘飞副研究员等参与了该研究。该研究得到了中国科学院BR引才计划、国家自然科学基金项目资助。

原文链接：https://www.embopress.org/doi/full/10.1038/s44318-024-00082-9