Targeted RNA N(6) -Methyladenosine Demethylation Controls Cell Fate Transition in Human Pluripotent Stem Cells.
Targeted RNA N(6) -Methyladenosine Demethylation Controls Cell Fate Transition in Human Pluripotent Stem Cells.
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靶向 RNA N6 -甲基腺苷去甲基化控制人多能干细胞的细胞命运转变
DOI：
10.1002/advs.202003902
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发表时间：
2021-06
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Cao N
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen X;Zhao Q;Zhao YL;Chai GS;Cheng W;Zhao Z;Wang J;Luo GZ;Cao N
N 6-甲基腺苷 (m6A) 甲基转移酶复合物的缺乏会导致胚胎干细胞 (ESC) 中 m6A 丰度整体减少和细胞发育缺陷。然而，由于无法通过精确的时间控制来调节 ESC 中的单个 m6A 修饰，因此尚不清楚区域 m6A 甲基化是否会影响细胞命运决定。在此，开发了一种靶向 RNA m6A 擦除 (TRME) 系统，以实现人类 ESC (hESC) 中 RNA 的位点特异性去甲基化。 TRME 将稳定转染的多西环素诱导型 dCas13a 与 ALKBH5 的催化结构域融合，可以精确、可逆地使 mRNA 的靶向 m6A 位点去甲基化，并提高 mRNA 的稳定性，同时脱靶效应有限。进一步证明 SOX2 单个位点上的暂时 m6A 擦除足以控制 hESC 的分化。这项研究提供了一个多功能工具箱来揭示 hESC 中单个 m6A 修饰的功能，从而使细胞命运控制研究能够在表观转录水平上进行。 N 6-甲基腺苷（m6A）在调节干细胞命运决定中发挥着至关重要的作用。开发了一种靶向 RNA m6A 擦除系统，以实现人胚胎干细胞 (hESC) 中 RNA 的位点特异性去甲基化，并进一步证明 SOX2 单个位点上的暂时 m6A 擦除足以控制 hESC 的分化。
Deficiency of the N 6‐methyladenosine (m6A) methyltransferase complex results in global reduction of m6A abundance and defective cell development in embryonic stem cells (ESCs). However, it's unclear whether regional m6A methylation affects cell fate decisions due to the inability to modulate individual m6A modification in ESCs with precise temporal control. Here, a targeted RNA m6A erasure (TRME) system is developed to achieve site‐specific demethylation of RNAs in human ESCs (hESCs). TRME, in which a stably transfected, doxycycline‐inducible dCas13a is fused to the catalytic domain of ALKBH5, can precisely and reversibly demethylate the targeted m6A site of mRNA and increase mRNA stability with limited off‐target effects. It is further demonstrated that temporal m6A erasure on a single site of SOX2 is sufficient to control the differentiation of hESCs. This study provides a versatile toolbox to reveal the function of individual m6A modification in hESCs, enabling cell fate control studies at the epitranscriptional level. N 6‐methyladenosine (m6A) plays a crucial role in regulating stem cell fate determination. A targeted RNA m6A erasure system is developed to achieve site‐specific demethylation of RNAs in human embryonic stem cells (hESCs) and it is further demonstrated that temporal m6A erasure on a single site of SOX2 is sufficient to control the differentiation of hESCs.
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