单细胞RNA m⁶A测序技术（scm6A-seq）

近日，中国科学院北京基因组研究所 (国家生物信息中心) 杨运桂研究员、中国农业大学韩建永教授、中国科学院北京基因组研究所 (国家生物信息中心) 杨莹副研究员和郑州大学第一附属医院孙莹璞教授以共同通讯作者在Nature Communications 杂志上发表了题为 scm6A-seq reveals single-cell landscapes of the dynamic m6A during oocyte maturation and early embryonic development 的研究论文。该研究利用多重标记结合m6A-RIP-seq技术原理，开发了单细胞m6A测序技术（scm6A-seq），并绘制了卵母细胞成熟和早期胚胎发育过程的单细胞分辨率m6A图谱。

scm6A-seq技术实现了单细胞内转录组和m6A甲基化组的同时测序（图1），在单个小鼠卵母细胞中可检测到超过一万个基因的表达，鉴定的m6A修饰区域呈现经典的RRAC保守基序特征，且技术重复性良好。通过与公共数据比较，该技术可在筛选到卵母细胞中保守的m6A修饰特征的同时，保留单细胞中的异质性修饰特征。

图1. scm6A-seq测序方法和本研究得到的数据集

利用scm6A-seq对Mettl3敲除小鼠的卵母细胞RNA进行测序，发现Mettl3敲除的小鼠卵母细胞中m6A水平降低，同时METTL3依赖的m6A修饰基因在METTL3敲除的卵母细胞中出现异常积累。结合表达和m6A修饰特征进一步区分了高质量的卵子 (SN) 和低质量的卵子 (NSN)（图2）。

图2. scm6A-seq区分SN和NSN卵母细胞

对不同减数分裂阶段的卵子进行单细胞m6A测序，发现减数分裂恢复后m6A水平会出现明显上升，呈现动态性修饰特征。结合对早期胚胎发育过程的单细胞m6A数据，发现m6A修饰的转录本在次级卵母细胞到合子转变期间会更加稳定，而在Mettl3敲除的卵母细胞到合子的发育中，修饰转录本呈现不稳定性降解，提示在卵母细胞到合子发育期间m6A稳定母源修饰RNA的作用。在早期胚胎 (合子到4细胞) 发育过程中，发现2细胞胚胎的两个卵裂球会出现基因组激活不同步现象，并鉴定到差异性m6A修饰的转录因子。

综上，scm6A-seq技术实现了单细胞中m6A甲基化组和转录组的同时测序。利用scm6A-seq技术，鉴定出了高质量卵母细胞 (SN) 和低质量 (NSN) 卵母细胞，提示scm6A-seq技术具备更精确鉴定单细胞亚群的潜力。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-35958-7

转载自：http://www.big.cas.cn/xwdt/kyjz/202301/t20230120_6602303.html

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