EMBO J丨全转录组水平解析人类卵子和早期胚胎发育过程中RNA m6A修饰图谱

N6-methyladenosine (m6A) 是哺乳动物信使 RNA 中最丰富的 内部 化学 修饰。 作为重要的转录后调控机制， m6A 通过调控染色质状态、转录活性、翻译效率以及 RNA 稳定性、剪切和转运等过程，在细胞分化与重编程、应激响应、生殖细胞发育、胚胎发生以及肿瘤形成等生理病理过程中发挥关键作用。然而，由于缺乏适用于极低起始量样本的高灵敏度 m6A 全 转录组检测 技术，人类卵母细胞和早期胚胎发育过程中的 m6A 修饰图谱一直未能得到系统解析。

202 5 年 6 月 4 日 ， 挪威奥斯陆大学（ University of Oslo ） Arne Klungland 、 Gareth D Greggains 和 John Arne Dahl 研究团队 联合 美国 密西根 大学 （ University of Michigan ） 区健辉（ Kin Fai Au ） 课题 组 在 The EMBO Journal 发表 了题为 The RNA m6A landscape during human oocyte-to-embryo transition 的研究论文。该研究 利用 团队最新 开发的超 灵敏 m6A 检测技术 picoMeRIP -seq ，首次绘制了人类卵子和着床前胚胎的全转录组m6A动态修饰图谱，通过跨物种比较分析揭示了m6A修饰在人类和小鼠合子基因组激活关键时期的物种差异，鉴定出m6A在关键转录因子编码基因、母源继承的转录本、受精后激活表达的基因以及逆转座子转录本中的广泛分布特征。

基于前期建立的方法学基础（ Nature Biotechnology, 2024 ）【1】 ，研究者首先证实 picoMeRIP -seq 技术可在低至 10 个人类胚胎干细胞 中实现全 转录组 m6A 修饰的精确检测。随后，将该技术 应用 于 人类 单 个 GV (germinal vesicle) 和 MII (metaphase II) 时期的卵子以及受精卵（ zygote ， 1-cell ）、 2 细胞（ 2-cell ）、 8 细胞（ 8-cell ）、囊胚（ blastocyst ）期 的 胚胎 中 m6A 检 测。 在每个发育时期， 鉴定到大约 5000 个 m6A 修饰基因 ， m6A 修饰位点 显著地 富集 在翻译终止 密码 子 附近 ，且 包含经典的 RRACH (R = G/A, H = A/C/U) 基序 。

通过 与 作者 先 前发表的小鼠 m6A 修饰 数据 （ Nature Structural & Molecular Biology, 2023 ）【2】的 系统比较 ， 研究 发现 ：在合子基因组激活的关键时期（小鼠 2 细胞期 ， 人类 8 细胞期）， 65% 的同源基因在小鼠 2 细胞期呈现 m6A 修饰，而人类 8 细胞期仅有 35% 的同源基因被修饰，显示显著的物种差异 。进一步， 针对早期发育中的两个关键生物学事件 ： 母源 RNA 降解（ maternal RNA decay ）和合子基因组激活（ zygotic genome activation/ ZGA ），研究发现超过 50% 的 ZGA 基因在 8 细胞期具有 m6A 修饰，而 30% 以上的受精后降解母源转录本（ zygotic decay ， Z-decay ）也携带 m6A 标记 。同时， 整合 公共 数据， 分析表明 m6A 修饰基因更倾向于被 miRNA 靶向，且 表现出 更高的翻译效率。 最后，该研究 展示了 m6A 广泛修饰逆转座子（ 比如 HERVH ）转录本 ，并且通过抑制 METTL3 抑制实验 观察到 m6A 修饰在逆转座子转录本上的显著降低 。

这项研究首次系统描绘了人类卵母细胞和早期胚胎发育过程中的 m6A 修饰动态图谱，为深入理解 m6A 在人类生殖细胞发育和胚胎编程中的生物学功能提供了重要基础。

挪威奥斯陆大学李艳蛟博士、 Aylin Cengiz 博士生和 密西 根大学王运浩博士为论文共同第一作者 。

原文链接：https://www.embopress.org/doi/full/10.1038/s44318-025-00474-5

制版人： 十一

参考文献

1 Li, Y. et al. Single-cell m(6)A mapping in vivo using picoMeRIP-seq.Nat Biotechnol42 , 591-596, doi:10.1038/s41587-023-01831-7 (2024).

2 Wang, Y. et al. The RNA m(6)A landscape of mouse oocytes and preimplantation embryos.Nat Struct Mol Biol30 , 703-709, doi:10.1038/s41594-023-00969-x (2023).

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