论文解读| Ning Shi教授团队总结miRNA甲基化修饰的最新进展
2025-03-26 Genes and Diseases Genes and Diseases 发表于陕西省
本研究系统总结了miRNA甲基化修饰的最新研究进展，重点关注其生物合成、功能调控以及在疾病中的潜在作用。
miRNA是一类长度为21~25nt的短链非编码RNA，通过碱基互补配对与靶mRNA结合，通过破坏mRNA的稳定性和翻译沉默来抑制蛋白质的产生。miRNA参与调控几乎所有生命活动，包括细胞增殖、分化、凋亡、肿瘤发生和宿主-病原体相互作用。甲基化修饰是哺乳动物中最常见的RNA修饰之一，主要包括m6A、m5C和m7G。这些修饰可以改变miRNA的表达水平和生物学作用模式，进而调控基因表达。
吉林大学的Ning Shi教授团队在本刊上发表了题为“Recent advances in methylation modifications of microRNA”的综述文章，系统总结了miRNA甲基化修饰的最新研究进展，重点关注其生物合成、功能调控以及在疾病中的潜在作用。
1 m5C和m7G修饰的生物学功能
m5C修饰在miRNA中的研究相对较少，但已有研究表明，m5C修饰可影响miRNA的靶向能力。例如，m5C修饰的miR-181a-5p会失去对靶mRNA的抑制能力，导致肿瘤抑制功能丧失。m7G修饰则主要通过METTL1催化，促进pri-miRNA的加工。例如，m7G修饰可破坏pri-miRNA的二级结构，促进其被Drosha切割（图1）。然而，关于m7G修饰的存在性和功能仍存在争议，需要进一步研究。
图1动态可逆的RNA m5C、m6A和m7G修饰过程（原文中Figure 2）
2 m6A修饰对miRNA功能的影响
m6A修饰是是真核生物中最常见的甲基化修饰，在miRNA的生物合成和功能调控中发挥重要作用。例如，m6A修饰可促进pri-miRNA的加工，通过METTL3和HNRNPA2B1的作用，增强DGCR8对pri-miRNA的识别和切割效率。此外，m6A修饰还可影响pre-miRNA的成熟，YTHDF2通过识别pre-miR-126上的m6A修饰，促进其成熟过程。m6A修饰还可能通过改变miRNA诱导沉默复合体的结构，降低miRNA对靶mRNA的识别效率（图2）。
图2 miRNA m6A修饰的生物学功能（原文中Figure 3）
3 miRNA甲基化修饰的临床应用潜力
miRNA甲基化修饰在多种疾病中表现出异常调控。例如，m6A修饰的异常可促进多种癌症的发生和进展。因此，靶向miRNA甲基化修饰的“writer”或“eraser”蛋白可能成为一种潜在的治疗策略。针对FTO的小分子抑制剂FB232已被证明可抑制急性髓系白血病细胞的增殖。
综上所述，miRNA的甲基化修饰在调控其生物合成、结构稳定性和生物学功能中发挥重要作用，为深入理解miRNA的分子机制提供了新的视角。此外，miRNA甲基化修饰在疾病中的异常调控提示其作为临床诊断标志物和治疗靶点的巨大潜力。然而，当前研究仍面临诸多挑战，如检测技术的局限性和修饰机制的复杂性。未来的研究需要开发更精准的检测技术，建立甲基化修饰数据库，并深入探索miRNA甲基化修饰在疾病中的具体机制，以推动相关临床技术的发展。
文章来源
免费全文下载链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352304223004841
引用这篇文章：
Su N, Yu X, Duan M, Shi N. Recent advances in methylation modifications of microRNA. Genes Dis. 2025;12(1):101201.
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