科學家揭示生物鐘調(diào)控代謝的新方式

人體內(nèi)有一個很酷的時鐘——生物鐘。然而，生物鐘調(diào)控生理、代謝和行為等生命活動的機制十分復(fù)雜，仍需要進一步深入探究。記者15日從南京農(nóng)業(yè)大學獲悉，該校王恬教授團隊與芝加哥大學合作在《細胞通訊》上刊發(fā)研究成果，揭示了生物鐘調(diào)控代謝的新方式。

生物鐘由基因和蛋白質(zhì)打造，是生物進化的禮物。生物鐘掌控著我們每天生活的節(jié)奏：什么時候安然入睡，什么時候精神飽滿地醒來。長期的生物鐘紊亂可導(dǎo)致糖尿病、高血脂、肥胖等代謝性疾病，甚至癌癥。2017年的諾貝爾生理醫(yī)學獎即授予3位發(fā)現(xiàn)了世界上第一個生物鐘基因的科學家。

N6-甲基腺嘌呤(m6A)是真核生物RNA上最豐富的一種轉(zhuǎn)錄后修飾，在基因表達、RNA剪切、mRNA運輸與翻譯等方面均發(fā)揮重要的調(diào)控作用。動態(tài)和可逆的m6A甲基化修飾廣泛參與哺乳動物的發(fā)育、免疫、腫瘤生成和轉(zhuǎn)移、干細胞更新、脂肪分化等生命過程。在該研究中，研究人員將小鼠肝臟生物鐘基因Bmal1特異性敲除，發(fā)現(xiàn)小鼠肝臟脂代謝異常，mRNA的m6A水平升高，并且失去晝夜節(jié)律性。通過m6A-seq，研究人員發(fā)現(xiàn)調(diào)控肝臟脂代謝的重要基因PPARα的m6A修飾升高，提示Bmal1影響m6A RNA甲基化修飾進而調(diào)控脂代謝相關(guān)基因的表達從而調(diào)節(jié)脂代謝。進一步研究證實，m6A RNA甲基化修飾可通過YTHDF2影響PPARα mRNA的穩(wěn)定性和壽命，從而調(diào)控PPARα基因的轉(zhuǎn)錄與翻譯，并影響脂代謝。該研究揭示了生物鐘調(diào)控代謝的新方式，拓展了人們對生物鐘、m6A RNA甲基化修飾和代謝相互關(guān)系的認識。(張曄)

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