开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
一、实验设计思路及研究目的
将M6A甲基化转移酶的两个核心亚基METTL3和METTL14分别与荧光蛋白的两端片段VN173和VC155的DNA序列相接,转染入重组质粒后再转化入Hela细胞。由此构建出可以在荧光显微镜下直接观察METTL3和METTL14互作状况的系统,为后期筛选针对甲基化转移酶的抑制剂提供良好模型。
二、实验背景及文献综述
1.RNA甲基化修饰及其表观遗传学、生理学意义
表观遗传学是指由基因表达的改变引起的遗传性变化,不涉及DNA序列的改变。表观遗传修饰在调节正常细胞生长、发育和维持基因功能方面起着重要作用。表观遗传修饰包括DNA甲基化、组蛋白修饰、RNA甲基化等。近年来,基于RNA参与的表观遗传修饰因其逐渐显示出的重要的生理病理功能而愈加受到研究人员的广泛重视。其中,RNA甲基化(M6A,N6-Methyl-adenosie)修饰作为转录后修饰的一种,成为了其中最重要的研究靶点。
RNA 中现已被发现存在的有170多种修饰,N6甲基腺苷(M6A)是包括病毒、细菌、酵母、植物和哺乳动物在内的物种中普遍存在的一种RNA修饰。其作为真核 mRNA 最丰富的内部修饰, 它通过影响RNA代谢的各个方面,如前体mRNA加工、翻译效率、转录稳定性和miRNA的生物合成,在细胞的发育调节、细胞周期、命运决定、热休克应激反应、脂肪沉积、生物钟的控制、精子的产生、胚胎的发育、维持胚胎干细胞多能性、果蝇的性别决定和T细胞的稳态等的诸多方面发挥作用。三类不同的蛋白质因子参与M6A修饰的功能:“书写器”(Writer,M6A甲基转移酶),“橡皮擦”(Eraser ,M6A去甲基化酶)和“阅读器”(Reader ,M6A结合蛋白)。写入和擦除程序可分别可逆地安装和删除甲基化修饰,从而形成M6A修饰的动态景象。
由于M6A对细胞各种生理反应过程存在重要的调控作用,因此对M6A结构和调控机理的进一步研究可以为多种疾病,尤其癌症的治疗方法的研究提供方向和分子基础。已有研究表明,动态可逆的M6A甲基化与多种疾病如肥胖症、Ⅱ型糖尿病、不育和神经元疾病等有关。M6A修饰的相关蛋白在肿瘤的发生和发展的过程中起重要调节作用,M6A修饰在肿瘤的具体发展进程中,可能起促进作用,也可能起抑制作用。现已被研究证明M6A修饰对胶质母细胞瘤(GBM)、急性髓性白血病(AML)、肝癌(HCC)、乳腺癌、肺癌及胃癌等都有各自不同却至关重要的调节作用。
2.M6A甲基转移酶的结构
M6A甲基转移酶作为M6A修饰的“书写器”,可以催化M6A的合成。据现研究表明,M6A甲基转移酶复合物由METTL3,METTL14, WTAP,RBM15,KIAA1429,HAKAI和ZC3H13构成。其中METTL3 和 METTL14作为核心催化亚基,可在体外和体内催化 mRNA(和其他细胞核 RNA)的M6A甲基化。WTAP是这种甲基转移酶复合体中的另一个关键组分。METTL3将甲基从 S-腺苷甲硫氨酸(SAM)转移至受体腺嘌呤部分。METTL14 作为 RNA 结合平台,促进 RNA底物的结合并增强复合物的稳定性。METTL3-14 复合二聚体诱导核 RNA 上的M6A沉积。METTL14 的催化甲基化活性约为 METTL3 的 10 倍,WTAP 不具有甲基转移酶活性,然而,它与 METTL3-14 复合物相互作用以影响体内M6A甲基转移酶活性和甲基化位点的准确定位。在催化M6A形成的过程中,METTL3和 METTL14 按 1:1 的比例形成异二聚体直接相互作用。
以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。