7-甲基鸟嘌呤（m⁷G）修饰是转录后调控中最常见的碱基修饰形式之一，广泛分布于tRNA、rRNA、以及真核生物mRNA的5’帽子区，对维持RNA的加工代谢、稳定、出核以及蛋白质翻译具有重要作用。近期研究表明高等真核生物mRNA内部也含有m⁷G修饰，然而对其分布特征和调控作用目前尚不清楚。
　　中国科学院北京基因组研究所杨运桂团队开发了单碱基分辨率的m⁷G高通量测序技术(m⁷G miCLIP-seq)，通过该方法系统性描绘m⁷G在真核生物mRNA内部的分布特征，并进一步解析应激处理下该修饰对蛋白质翻译的分子调控机制。相关研究成果在9月13日以Dynamic methylome of internal mRNA N⁷-methylguanosine and its regulatory role in translation为题在线发表于Cell Research杂志。
　　研究团队通过绘制真核生物mRNA内部的m⁷G分布图谱，发现该修饰的分布具有物种保守性。正常条件下，人和小鼠mRNA内部的m⁷G显著富集于5’非翻译区（5’UTR）尤其是翻译起始位点附近的AG二碱基富集区；而H₂O₂和热激处理下，m⁷G分布发生动态性变化，显著富集于基因编码区（CDS）和3’UTR区。结合Ribosome profiling数据发现，应激处理下形成的m⁷G具有促进蛋白质翻译的作用；进一步结合minigene报告系统证实，H₂O₂处理下PCNA 3’UTR上的m⁷G修饰能够增强该基因的翻译效率。进一步通过western blot实验证实，应激处理下，已知的m⁷G甲基转移酶METTL1的蛋白水平显著增加，说明应激处理下METTL1可能参与调控真核生物mRNA内部的m⁷G形成。
　　该研究通过开发单碱基分辨率的m⁷G高通量测序技术，成功绘制了高等真核生物mRNA内部的m⁷G动态分布图，并揭示了应激处理下m⁷G对蛋白质翻译的分子调控机制，为后续m⁷G的功能性研究提供基本的技术和理论支撑。该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学以及国家重点研发计划等基金资助。

　　mRNA内部m⁷G的高通量测序技术及对mRNA翻译调控机制
　　论文链接