MeRIP-seq+RNA-seq揭示家禽(雞)脂肪沉積中的m6A RNA甲基化調(diào)控機(jī)制
脂肪組織是主要的脂肪沉積和代謝場所，在人類和動物的健康、代謝平衡和免疫穩(wěn)態(tài)中起著重要作用。肥胖引起的多種代謝疾病已成為全球性健康問題。家禽腹部脂肪的過量沉積也會導(dǎo)致代謝疾病和增加飼料浪費(fèi)，從而增加家禽生產(chǎn)成本。先前的研究表明N6-甲基腺苷（m6A）RNA甲基化在各種生物過程中的作用，因此分析m6A RNA甲基化在家禽LCAT mRNA穩(wěn)定性和脂肪形成（adipogenesis）中的具體作用非常重要。
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院羅慶斌副教授和黎鎮(zhèn)暉副研究員共同通訊在《BMC Genomics》雜志發(fā)表題為“ALKBH5 regulates chicken adipogenesis by mediating LCAT mRNA stability depending on m6A modification（ALKBH5通過m6A修飾調(diào)節(jié)LCAT mRNA穩(wěn)定性來調(diào)控雞脂肪形成）”的研究論文。研究首先基于家禽腹部脂肪比例將100日齡雌性三黃雞分為高脂組和低脂組，并利用MeRIP-seq和RNA-seq技術(shù)對兩組的腹部脂肪組織進(jìn)行分析，以鑒定與脂肪形成相關(guān)的m6A修飾差異基因。進(jìn)一步通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究ALKBH5對LCAT mRNA去甲基化及穩(wěn)定性的影響。本研究揭示了ALKBH5通過去甲基化調(diào)控LCAT mRNA穩(wěn)定性，并影響家禽脂肪形成。該研究為進(jìn)一步理解家禽脂肪沉積中的RNA甲基化調(diào)控機(jī)制提供理論基礎(chǔ)。
研究方法：
研究結(jié)果
將6只100日齡的雌性三黃雞根據(jù)腹部脂肪比例被分為高脂組（n=3）和低脂組（n=3），并對其腹部脂肪組織進(jìn)行MeRIP-seq和RNA-seq分析。通過對MeRIP-seq和RNA-seq組學(xué)數(shù)據(jù)的綜合分析，鑒定出16個(gè)與m6A修飾相關(guān)的差異表達(dá)基因。其中包括與脂肪形成相關(guān)的ELOVL脂肪酸延伸酶2（ELOVL2）、丙酮酸脫氫酶激酶4（PDK4）、脂肪酸結(jié)合蛋白9（PMP2）、脂肪酸結(jié)合蛋白1（FABP1）、溶酶體相關(guān)膜蛋白3（LAMP3）、卵磷脂膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶（LCAT）和溶質(zhì)載體家族2成員1（SLC2A1）。研究還表明，LCAT在低脂組中表達(dá)下調(diào)，且mRNA甲基化水平降低。從機(jī)制上講，ALKBH5基因高表達(dá)調(diào)控LCAT RNA去甲基化并影響LCAT mRNA穩(wěn)定性。此外，LCAT抑制脂肪前體細(xì)胞（preadipocyte）增殖并促進(jìn)脂肪前體細(xì)胞分化，在脂肪形成中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
重要圖形
（1）高脂組和低脂組家禽腹部脂肪組織進(jìn)行MeRIP-seq分析
（2）mRNA-seq鑒定與脂肪沉積相關(guān)的mRNA
（3）MeRIP-seq和mRNA-seq聯(lián)合分析表明，LCAT的mRNA甲基化可能調(diào)控脂肪沉積。
（4）ALKBH5作為一種去甲基化酶，介導(dǎo)LCAT的降解并影響其穩(wěn)定性
（5）LCAT抑制脂肪前體細(xì)胞增殖
（6）LCAT通過PPARγ通路促進(jìn)脂肪前體細(xì)胞分化
研究結(jié)論
本研究結(jié)果表明，低脂組中LCAT表達(dá)和m6A甲基化修飾水平均下調(diào)。研究還揭示了ALKBH5與LCAT的相關(guān)性，并證實(shí)ALKBH5通過去甲基化作用影響LCAT mRNA穩(wěn)定性（圖7）。LCAT抑制脂肪前體細(xì)胞形成并促進(jìn)分化。本研究鑒定出ALKBH5通過去甲基化調(diào)空LCAT mRNA穩(wěn)定性而參與脂肪形成的過程。這有望為RNA甲基化在脂肪形成過程中的作用提供證據(jù)。
參考文獻(xiàn)：
Chao X, Guo L, Ye C, Liu A, Wang X, Ye M, Fan Z, Luan K, Chen J, Zhang C, Liu M, Zhou B, Zhang X, Li Z, Luo Q. ALKBH5 regulates chicken adipogenesis by mediating LCAT mRNA stability depending on m6A modification. BMC Genomics. 2024 Jun 25;25(1):634. pii: 10.1186/s12864-024-10537-2. doi: 10.1186/s12864-024-10537-2. PubMed PMID: 38918701.
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院羅慶斌副教授和黎鎮(zhèn)暉副研究員共同通訊在《BMC Genomics》雜志發(fā)表題為“ALKBH5 regulates chicken adipogenesis by mediating LCAT mRNA stability depending on m6A modification（ALKBH5通過m6A修飾調(diào)節(jié)LCAT mRNA穩(wěn)定性來調(diào)控雞脂肪形成）”的研究論文。研究首先基于家禽腹部脂肪比例將100日齡雌性三黃雞分為高脂組和低脂組，并利用MeRIP-seq和RNA-seq技術(shù)對兩組的腹部脂肪組織進(jìn)行分析，以鑒定與脂肪形成相關(guān)的m6A修飾差異基因。進(jìn)一步通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究ALKBH5對LCAT mRNA去甲基化及穩(wěn)定性的影響。本研究揭示了ALKBH5通過去甲基化調(diào)控LCAT mRNA穩(wěn)定性，并影響家禽脂肪形成。該研究為進(jìn)一步理解家禽脂肪沉積中的RNA甲基化調(diào)控機(jī)制提供理論基礎(chǔ)。
研究方法：
研究結(jié)果
將6只100日齡的雌性三黃雞根據(jù)腹部脂肪比例被分為高脂組（n=3）和低脂組（n=3），并對其腹部脂肪組織進(jìn)行MeRIP-seq和RNA-seq分析。通過對MeRIP-seq和RNA-seq組學(xué)數(shù)據(jù)的綜合分析，鑒定出16個(gè)與m6A修飾相關(guān)的差異表達(dá)基因。其中包括與脂肪形成相關(guān)的ELOVL脂肪酸延伸酶2（ELOVL2）、丙酮酸脫氫酶激酶4（PDK4）、脂肪酸結(jié)合蛋白9（PMP2）、脂肪酸結(jié)合蛋白1（FABP1）、溶酶體相關(guān)膜蛋白3（LAMP3）、卵磷脂膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶（LCAT）和溶質(zhì)載體家族2成員1（SLC2A1）。研究還表明，LCAT在低脂組中表達(dá)下調(diào)，且mRNA甲基化水平降低。從機(jī)制上講，ALKBH5基因高表達(dá)調(diào)控LCAT RNA去甲基化并影響LCAT mRNA穩(wěn)定性。此外，LCAT抑制脂肪前體細(xì)胞（preadipocyte）增殖并促進(jìn)脂肪前體細(xì)胞分化，在脂肪形成中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
重要圖形
（1）高脂組和低脂組家禽腹部脂肪組織進(jìn)行MeRIP-seq分析
（2）mRNA-seq鑒定與脂肪沉積相關(guān)的mRNA
（3）MeRIP-seq和mRNA-seq聯(lián)合分析表明，LCAT的mRNA甲基化可能調(diào)控脂肪沉積。
（4）ALKBH5作為一種去甲基化酶，介導(dǎo)LCAT的降解并影響其穩(wěn)定性
（5）LCAT抑制脂肪前體細(xì)胞增殖
（6）LCAT通過PPARγ通路促進(jìn)脂肪前體細(xì)胞分化
研究結(jié)論
本研究結(jié)果表明，低脂組中LCAT表達(dá)和m6A甲基化修飾水平均下調(diào)。研究還揭示了ALKBH5與LCAT的相關(guān)性，并證實(shí)ALKBH5通過去甲基化作用影響LCAT mRNA穩(wěn)定性（圖7）。LCAT抑制脂肪前體細(xì)胞形成并促進(jìn)分化。本研究鑒定出ALKBH5通過去甲基化調(diào)空LCAT mRNA穩(wěn)定性而參與脂肪形成的過程。這有望為RNA甲基化在脂肪形成過程中的作用提供證據(jù)。
- 首次闡明了在家禽中LCAT m6A甲基化在脂肪形成期間的作用。
- 揭示了ALKBH5作為m6A去甲基化酶在調(diào)控LCAT mRNA穩(wěn)定性和脂肪形成中的新功能。
- 為理解m6A RNA甲基化在脂肪代謝中的作用提供了新的視角，并可能有助于開發(fā)改善家禽脂肪沉積策略。
參考文獻(xiàn)：
Chao X, Guo L, Ye C, Liu A, Wang X, Ye M, Fan Z, Luan K, Chen J, Zhang C, Liu M, Zhou B, Zhang X, Li Z, Luo Q. ALKBH5 regulates chicken adipogenesis by mediating LCAT mRNA stability depending on m6A modification. BMC Genomics. 2024 Jun 25;25(1):634. pii: 10.1186/s12864-024-10537-2. doi: 10.1186/s12864-024-10537-2. PubMed PMID: 38918701.
標(biāo)簽：
RNA甲基化
- WGBS及多組學(xué)研究揭示納米塑料暴露對藻類初級生產(chǎn)力的表觀調(diào)控機(jī)制
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