Dynamic transcriptomic m5C and its regulatory role in RNA processing

核糖核酸 小核仁RNA 生物 非编码RNA 翻译(生物学) RNA结合蛋白 RNA编辑 核糖体RNA 信使核糖核酸 计算生物学 甲基转移酶 非翻译区 遗传学 转移RNA 核糖开关 基因 小RNA 甲基化
作者
Yu‐Sheng Chen,Wen-Lan Yang,Yongliang Zhao,Yun‐Gui Yang
出处
期刊:Wiley Interdisciplinary Reviews - Rna [Wiley]
卷期号:12 (4) 被引量:110
标识
DOI:10.1002/wrna.1639
摘要

RNA 5-methylcytosine (m5 C) is a prevalent RNA modification in multiple RNA species, including messenger RNAs (mRNAs), transfer RNAs (tRNAs), ribosomal RNAs (rRNAs), and noncoding RNAs (ncRNAs), and broadly distributed from archaea, prokaryotes to eukaryotes. The multiple detecting techniques of m5 C have been developed, such as m5 C-RIP-seq, miCLIP-seq, AZA-IP-seq, RNA-BisSeq, TAWO-seq, and Nanopore sequencing. These high-throughput techniques, combined with corresponding analysis pipeline, provide a precise m5 C landscape contributing to the deciphering of its biological functions. The m5 C modification is distributed along with mRNA and enriched around 5'UTR and 3'UTR, and conserved in tRNAs and rRNAs. It is dynamically regulated by its related enzymes, including methyltransferases (NSUN, DNMT, and TRDMT family members), demethylases (TET families and ALKBH1), and binding proteins (ALYREF and YBX1). So far, accumulative studies have revealed that m5 C participates in a variety of RNA metabolism, including mRNA export, RNA stability, and translation. Depletion of m5 C modification in the organism could cause dysfunction of mitochondria, drawback of stress response, frustration of gametogenesis and embryogenesis, abnormality of neuro and brain development, and has been implicated in cell migration and tumorigenesis. In this review, we provide a comprehensive summary of dynamic regulatory elements of RNA m5 C, including methyltransferases (writers), demethylases (erasers), and binding proteins (readers). We also summarized the related detecting technologies and biological functions of the RNA 5-methylcytosine, and provided future perspectives in m5 C research. This article is categorized under: RNA Processing > RNA Editing and Modification.
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