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北京大学最新Cell论文:刘君团队开发全转录组单个m6A位点功能筛选工具——FOCAS,揭开m6A在癌症中的复杂性和治疗意义

来源:生物世界 2026-01-02 15:12

该研究开发了 CRISPR-dCas13b-FTO 筛选功能性 m6A 位点检测技术——FOCAS,这是一种基于 CRISPR-dCas13b 的平台,能够实现高通量、位点特异性的 m6A 功能筛选。

N6-甲基腺苷(m6A)是 mRNA 中最常见、最丰富的的化学修饰,类似于 DNA 甲基化,在不改变 RNA 序列的情况下,动态调控基因表达。m6A 修饰过程由三类蛋白质协同调控,常被比喻为“书写器”(Writer,包括 METTL3/METTL14 复合物,负责添加甲基)、“擦除器”(Eraser,包括 FTO、ALKBH5,负责去除甲基)和“阅读器”(Reader,包括 YTHDF 家族蛋白,负责识别并结合 m6A 位点)。

尽管 m6A 普遍存在且对基因调控至关重要,但解析单个 m6A 位点的功能,在技术上仍具有挑战性。

2025 年 12 月 31 日,北京大学刘君团队(张薪泞、张艺凡、刘欣宇为论文共同第一作者)联合斯坦福大学、昌平实验室及同济大学的研究人员,在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为:FOCAS: Transcriptome-wide screening of individual m6A sites functionally dissects epitranscriptomic control of gene expression in cancer的研究论文。

该研究开发了 CRISPR-dCas13b-FTO 筛选功能性 m6A 位点检测技术——FOCAS,这是一种基于 CRISPR-dCas13b 的平台,能够实现高通量、位点特异性的 m6A 功能筛选。

该研究建立了一种强大且无偏倚的方法来对 m6A 进行功能剖析,极大地增进了我们对 m6A 在癌症中的复杂性和其作为潜在治疗靶点的理解,为后续的基础研究和治疗开发奠定了坚实基础

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在这项最新研究中,研究团队开发了 FOCAS,这是一个创新的高通量筛选平台,它的核心技术是利用 CRISPR-dCas13b 系统(一种可靶向 RNA 的基因编辑工具变体)和FTO(一种 m6A 去甲基化酶),实现对特定m6A位点功能的精准、大规模筛选。

该研究的主要发现:

广泛的调控网络:在四种癌细胞系中,发现了 4475 个基因的表达(影响细胞存活/增殖能力)受到 m6A 的调控,这种调控既通过 mRNA 也通过非编码 RNA(ncRNA)实现。

新的癌症关联:许多被鉴定出的 m6A 调控基因是首次被发现与癌症相关,并且其表达具有动态变化的特点。

复杂的调控逻辑:m6A 在同一个基因内的作用会因细胞环境和识别它的“阅读器”蛋白的不同而异,这揭示了其精细且复杂的调控机制。

普遍性与特异性:该研究还发现了一些在所有细胞系中都存在的“通用” m6A 模式(多见于转录相关基因),以及只存在于特定细胞类型中的“特异” m6A 模式(多见于非编码 RNA)。

跨组学对话:在 SMMC-7721 细胞(人类肝癌细胞系)中,研究团队揭示了由 m6A 介导的、广泛的表观转录组(m6A 修饰层面)与转录组(基因表达层面)之间的相互作用网络。

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总的来说,这项研究通过开发 FOCAS 这一突破性技术,首次实现了在全基因组范围内对单个 m6A 位点进行高通量功能筛选,揭示了 m6A 修饰的复杂性和广泛性,为后续的基础研究和治疗开发奠定了坚实基础。

论文链接:https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)01372-8

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