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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
生物世界· 2026-01-01 09:21
文章核心观点 - 北京大学刘君团队联合国际研究机构在《Cell》期刊上发表了一项突破性研究,开发了名为FOCAS的CRISPR-dCas13b-FTO高通量筛选技术,首次实现了在全转录组范围内对单个m6A修饰位点进行功能筛选[3][4][11] - 该研究揭示了m6A修饰在癌症中广泛而复杂的调控网络,发现了大量与癌症相关的新基因和动态调控模式,为理解m6A在癌症中的作用及后续治疗开发奠定了坚实基础[4][9][11] 技术突破 - 研究团队开发了FOCAS技术平台,其核心技术是利用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[4][8] - FOCAS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,建立了一种强大且无偏倚的方法来对m6A进行功能剖析[4] 主要研究发现 - 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实现[9] - 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[9] - 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,揭示了其精细且复杂的调控逻辑[9] - 研究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)[9] - 在SMMC-7721细胞(人类肝癌细胞系)中,研究揭示了由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[9] 研究背景与意义 - m6A是mRNA中最常见、最丰富的化学修饰,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[2] - m6A修饰过程由三类蛋白质协同调控:“书写器”(Writer,如METTL3/METTL14复合物,负责添加甲基)、“擦除器”(Eraser,如FTO、ALKBH5,负责去除甲基)和“阅读器”(Reader,如YTHDF家族蛋白,负责识别并结合m6A位点)[2] - 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[3]