m6A调控这么火，我的研究中可以做吗？怎么做？

m6A调控这么火，我的研究中可以做吗？怎么做？

随着m6A研究相关的各种高分paper的不断发表，m6A调控成了这一两年科研界的宠儿，吉凯基因之前也做了两期关于m6A课题设计的线上直播。

私下里经常有小伙伴来问：我的研究中可以做m6A吗？该怎么做呢？下面季博就带我们来看看关于m6A研究该怎么做？


讲座中经常讲到在课题研究之初需要筛选差异基因。按照提出的科学问题，进行分组，然后筛选组间的差异基因。基因的差异，可以分为3种。
 
1、突变
这个发生在遗传物质-核酸上。做基因组测序（全基因组测序或全基因组外显子测序）。
2、量的差异
也就是表达量的差异。可以是mRNA水平，也可以是蛋白水平。往往来说，对于蛋白编码基因来说，mRNA水平的差异，需要表现到蛋白层面才能有意义。做转录组测序或蛋白组。
3、修饰的差异
这个是在蛋白层面。蛋白活性的调控。修饰蛋白组（磷酸化蛋白组、乙酰化蛋白组、糖基化蛋白组、泛素化蛋白组等等）
 
以前讨论到这个地方的时候，就有教授提出，“基因表达发挥功能是有时空性的，应该还有空间分布的差异”。是的，研究中需要考虑基因表达的时空性。不过，蛋白的空间分布调控，往往是修饰调控。比如转录因子的磷酸化修饰可以调控其出核入核的分布。因此，这类我们还是归类到“修饰的差异”。只不过这个修饰调控了蛋白的空间分布。
 
m6A属于哪一类呢？m6A修饰是在腺嘌呤A的N6上进行了甲基化，发生在RNA上。调控了RNA的转录、剪切、成熟、稳定性、翻译等。最终影响的是基因“量的差异”。至于是RNA的量，还是蛋白的量？还是那句话，对于蛋白编码基因来说，需要最终体现在蛋白量上才能有意义。
 
讨论完这些，我们再讨论m6A调控相关的内容。RNA的m6A修饰调控，需要3样东西。
1、RNA甲基转移酶
m6A是甲基化修饰，因此需要甲基转移酶在RNA上加上甲基。在m6A修饰中，这类甲基转移酶叫作“writer”。
目前发现的有METTL3/14、WTAP、RBM15/15B、KIAA1429（VIRMA）。
 
2、去甲基酶
m6A修饰其实是细胞内调控基因表达的一种方式，这种方式是可逆的。已经被m6A修饰的RNA是可以被去甲基化的。这类去甲基酶叫作“eraser”。
目前发现的有FTO、ALKBH5。
 
3、m6A识别蛋白
类比于细胞内最主要的磷酸化调控修饰，加磷酸的为激酶，去磷酸的为磷酸酶，还有一类为识别磷酸化蛋白的磷酸化肽段结合蛋白，比如14-3-3（他介导很多磷酸化蛋白的出核入核哦）。m6A修饰中也存在这一类蛋白，专门识别结合m6A修饰的RNA，叫作“reader”。
目前发现的有YTHDF1/2/3、IGF2BP1、HNRNPA2B1。
 
前面这3个，是调控m6A修饰，在研究中，其实最终需要落到m6A修饰调控了谁，发挥了功能（促进或抑制了疾病）。也就是m6A靶基因。
所以，在m6A研究中，可以有4个方向，1、甲基转移酶；2、去甲基酶；3、m6A识别蛋白；4、m6A靶基因。
 
OK，那么我们的研究中什么时候可以做m6A呢？怎么做？
 
一、靶基因层面
有临床的老师说，“我收集临床样本，疾病和正常。做m6A测序，找m6A修饰不同的基因，探讨这个基因是否与疾病相关”。
很好的思路。这个思路中，找的是什么m6A靶基因参与了疾病。
这样的课题与我们以往做的寻找参与疾病新功能基因课题，在机制探讨上多了该基因的调控为m6A。
比如以往我们是通过疾病和正常样品进行组学筛选，拿两组间有差异的基因。然后探讨这个差异基因是否在疾病发生发展中发挥功能，以判断是否为疾病的“新候选诊疗靶点”。最后探讨机制，上游探讨这个基因为什么在疾病中出现差异；下游是这个基因通过什么下游发挥功能。
现在与m6A结合起来，可以这样做组学
1、m6A测序与转录组结合
临床样品进行转录组及m6A测序。两个数据取交集。找m6A修饰有改变，同时mRNA量有差异的基因。
这个组合，假设的前提是m6A修饰可以影响mRNA的量。如果认为m6A会调控剪切，那么在转录组测序结果中分析splicing。
2、m6A测序与蛋白组结合
临床样品进行蛋白组及m6A测序。两个数据取交集。找m6A修饰有改变，同时蛋白量有差异的基因。
前面说，对于蛋白编码基因来说，不管mRNA怎么变，需要最终体现在蛋白量的改变上。因此，这里可以m6A测序直接与蛋白组进行组合。
3、m6A测序与转录组蛋白组结合
蛋白编码基因最终需要看蛋白量的改变，加上m6A的修饰。研究中仍然要回答m6A是怎么最终调控到蛋白量的。是在RNA转录水平？剪切？成熟？稳定性？还是翻译？因此，3个组学综合分析。
可以不结合其他组学，只做m6A测序吗？可以。不过，投往高分杂志的课题中，一定要探讨m6A修饰是怎么调控了靶基因，参与了疾病发生发展。
 
二、酶与m6A结合蛋白
m6A这两年发表了不少高分研究。其实，这类研究中最大的一个创新是把m6A的调控与某个疾病的发生发展联系了起来。从这个角度来说，在临床基础研究中探讨m6A，好的创新是首次把m6A与疾病某个病理过程联系起来，这个是最佳的。
您研究什么临床问题，这个临床问题的发生，是否有人报道过m6A参与这个临床问题？如果没有，赶紧的。
如何做？
1、基因组
您如果研究遗传病，或者有遗传因素的疾病（比如高血压啥的），或者体细胞遗传病（我们指的是肿瘤）。把基因组测序中找到的突变或SNP，看看是否在m6A相关的酶或m6A结合蛋白上。如果在，看看这个位点是否在这个疾病中（临床问题中）发挥功能；如果发挥功能，看看是否为通过影响下游m6A的修饰而发挥功能。
这个思路是假设DNA上的突变发生在m6A相关酶或者结合蛋白上。其实，也可以假设在靶基因上，靶基因m6A修饰位点或者影响修饰位点的甲基化。
 
2、转录组蛋白组
在转录组或蛋白组中，m6A相关酶或结合蛋白是否为差异基因。这个是做得zui多的情况。您做过临床样品的组学吗？组学差异基因中有m6A相关酶或结合蛋白吗？
a、如果您研究的疾病或临床问题中还没有人报道过m6A参与，而您的组学差异基因中出现了m6A相关酶或结合蛋白。赶紧做功能。这类创新是zui佳。
b、如果已经有报道认为m6A参与，但您组学中找到的m6A相关差异基因别人没有报道过。赶紧做功能。这类创新是第二。
c、如果找到的差异基因是别人报道过的，但是我们还是想做m6A研究。那么就找靶基因了。创新性放到靶基因上。这种情况的创新，m6A带来的创新性不大，如果要让高分杂志认可，机制上得找其他创新。
 
3、修饰蛋白组
在研究领域，往往是基础研究先发现一类新分子调控方式，CNS级别文章。然后这类调控在重要疾病中发挥作用，CNS文章（现在有时候是新调控与疾病相关放在一篇文章中讲）。跟进的研究往往低一个层次，但有例外。就是这个分子调控本身又是怎么调控的。
m6A相关的酶，酶活是受谁调控？这类研究，从修饰蛋白组中去寻找答案。比如磷酸化蛋白组，您做的磷酸化蛋白组差异磷酸化蛋白中有m6A相关酶或结合蛋白吗？这个磷酸化位点的差异，是否影响其活性呢？这类创新，在目前m6A领域来说，是zui高的。
 
 
总结：
m6A参与疾病的研究课题。
一、m6A测序
如果一定要做m6A参与疾病的研究，那么临床样品的m6A测序是一定要做的，从里面找靶基因。（不开刀不穿刺的疾病，用动物模型样品）
二、联合的组学
1、联合转录组蛋白组
转录组蛋白组有两个作用。
a、差异基因中找m6A相关的酶或结合蛋白。找有创新性的基因。
b、m6A靶基因在转录组和蛋白组中怎么样，评估m6A修饰对靶基因是调控了转录、剪切、稳定性还是翻译等等。把机制做严谨。
 
2、联合修饰蛋白组
如果能够找到m6A酶活或结合蛋白活性的修饰调控，创新性是zui好的。
当我们发现疾病与正常之间m6A修饰是有差异的。但是在转录组和蛋白组中未检测到甲基转移酶和去甲基酶的差异。那么这个时候，一定要做修饰蛋白组看看，找酶活调控的修饰。
这个地方，先做磷酸化蛋白组，因为磷酸化调控是酶活调控最主要的。除了磷酸化之外，酶活调控修饰还可以做乙酰化、甲基化、糖基化、泛素化（单泛素化）等等。
 
如果m6A修饰在您所研究的临床问题中还没有报道过。赶紧做m6A测序联合转录组蛋白组。一定要从转录组或蛋白组中找到m6A相关酶。做这个酶的功能是否参与这个临床问题。
如果m6A修饰在您所研究的临床问题中已经报道过，您如果还想发表高分文章，建议联合修饰蛋白组，用m6A酶或结合蛋白活性调控作为创新机制之一。
 
另，m6A甲基转移酶、去甲基酶、结合蛋白。还有其他的吗？这个方向做得很基础了。如果您做的基因正好是个甲基转移酶或去甲基酶，做完基因干预后，可以做个m6A测序看看，如果有改变，说明其可能也调控m6A。
特别是RNA结合蛋白，这类蛋白有很多。您做完这个RNA结合蛋白功能后，做其结合RNA的测序找靶基因，这时，您可以同时做个m6A的测序看看。或者，在您找到其结合的靶基因后，把这个靶基因做个m6A修饰预测看看。尝试一下。


       疯狂盛夏，爽到冰点
m6A全转录组甲基化测序
钜惠来袭 价格低至冰点—— 7折优惠
福利多多——  7项高级生信分析免费送
诚意满满——  一个样本两套数据：m6A-seq+RNA-seq
活动时间：2020.07.06——2020.08.31
活动要求：样本数大于等于4
你还等什么呢，赶快预约报名吧