RNA上的N⁶-甲基腺苷(m⁶A)修饰参与多种 RNA 代谢过程的调控,由甲基转移酶(writer)、阅读器(reader)协同发挥功能。经典m⁶A writer为METTL3-METTL14复合物,但仅催化部分修饰位点,METTL16作为新型甲基转移酶,其功能与下游reader的配对关系尚不明确。YTHDC1是核内主要m⁶A阅读器,其在特定场景下与不同writer的功能选择性仍不清楚。
研究首先通过条件性敲除小鼠模型发现,敲除YTHDC1或METTL16均会引发小鼠严重肢体畸形,显著强于敲除经典m⁶A writer METTL3的表型,证实二者在肢体发育中形成特异且必需的功能轴,且YTHDC1的作用严格依赖其m⁶A识别活性。分子层面, YTHDC1全局调控共转录剪接, YTHDC1缺失造成Pol II于启动子近端停滞,并引发数千个转录本剪接异常。YTHDC1通过液-液相分离(LLPS)机制形成核内凝聚体,将SRSF3、SRSF7等剪接因子与转录复合物组装在一起,实现转录与剪接过程的偶联。

综上,本研究确立了METTL16-m⁶A-YTHDC1这一表观转录调控轴,阐明其通过LLPS介导的转录-剪接偶联保障发育关键基因的正确表达,维持肢体器官发生的正常进程,揭示了m⁶A writer与reader的功能特异性,为理解RNA修饰如何时空精准调控器官发育提供了研究范式。
原文链接:https://doi.org/10.1073/pnas.2524579123