La N 6- metiladenosina ( m 6 A ) se identificó originalmente y se caracterizó parcialmente en la década de 1970, [1] [2] [3] [4] y es una modificación abundante en el ARNm y el ADN. [5] Se encuentra dentro de algunos virus, [4] [3] y la mayoría de eucariotas, incluidos los mamíferos, [2] [1] [6] [7] insectos, [8] plantas [9] [10] [11] y levadura. [12] [13] También se encuentra en el ARNt , el ARNr y el ARN nuclear pequeño.(snRNA) así como varios RNA largos no codificantes , como Xist . [14] [15]
La metilación de la adenosina está dirigida por un gran m 6 Un metiltransferasa complejo que contiene METTL3 como la sub-unidad SAM vinculante. [16] In vitro , este complejo de metiltransferasa metila preferentemente oligonucleótidos de ARN que contienen GGACU [17] y se identificó una preferencia similar in vivo en sitios m 6 A mapeados en ARN genómico del virus del sarcoma de Rous [18] y en ARNm de prolactina bovina. [19] Estudios más recientes han caracterizado otros componentes clave del m 6Un complejo de metiltransferasa en mamíferos, que incluye METTL14 , [20] [21] proteína asociada al tumor de Wilms 1 (WTAP), [20] [22] KIAA1429 [23] y METTL5. [24] Tras una especulación de 2010 de que m 6 A en el ARNm es dinámico y reversible, [25] el descubrimiento de la primera m 6 A desmetilasa, masa grasa y proteína asociada a la obesidad (FTO) en 2011 [26] confirmó esta hipótesis y revitalizado los intereses en el estudio de m 6 A. Una segunda m 6 Un desmetilasa AlkB homólogo 5 (ALKBH5) más tarde se descubrió también. [27]
Las funciones biológicas de m 6 A están mediadas por un grupo de proteínas de unión a ARN que reconocen específicamente la adenosina metilada en el ARN. Estas proteínas de unión se nombran m 6 lectores a. La familia de proteínas del dominio de homología YT521-B (YTH) ( YTHDF1 , YTHDF2 , YTHDF3 e YTHDC1 ) se ha caracterizado como lectores directos m 6 A y tiene un bolsillo de unión m 6 A conservado . [15] [28] [29] [30] [31] Las proteínas 1, 2 y 3 de unión al ARNm del factor de crecimiento similar a la insulina 2 (IGF2BP1–3) se informan como una nueva clase de lectores de m6A. [32]Las IGF2BP usan dominios de homología K (KH) para reconocer selectivamente ARN que contienen m6A y promover su traducción y estabilidad. [32] Estos lectores de m 6 A, junto con las metiltransferasas de m 6 A (escritores) y las demetilasas (borradores), establecen un mecanismo complejo de regulación de m 6 A en el que los escritores y los borradores determinan las distribuciones de m 6 A en el ARN, mientras que los lectores mediar m 6 funciones dependientes de A. También se ha demostrado que m 6 A media un interruptor estructural denominado interruptor m 6 A. [33]
En la levadura en ciernes ( Sacharomyces cerevisiae ), el homólogo de METTL3 , IME4 se induce en las células diploides en respuesta a la inanición de la fuente de nitrógeno y carbono fermentable y es necesario para la metilación del ARNm y el inicio de la meiosis y la esporulación correctas. [12] [13] Se sabe que los ARNm de IME1 e IME2, reguladores tempranos clave de la meiosis , son objetivos para la metilación , al igual que las transcripciones del propio IME4. [13]
En las plantas, la mayoría de m 6 A se encuentra dentro de los 150 nucleótidos antes del comienzo de la cola de poli (A) . [34]
Las mutaciones de MTA, el homólogo de Arabidopsis thaliana de METTL3, dan como resultado la detención del embrión en la etapa globular. Una reducción> 90% de los niveles de m 6 A en plantas maduras conduce a patrones de crecimiento dramáticamente alterados y anomalías homeóticas florales. [34]