新工具SigRM揭秘基因调控的奥秘

本报讯 （杨频萍 戴凯琳 张蔚） 近期发表于Cell子刊《细胞基因组学》的一项研究中，研究人员开发了一种新工具，可帮助科学家研究基因在细胞中的表达。这一工具名为SigRM，专门用于分析单细胞表观转录组学数据。

近年来，单细胞技术取得显著进展，研究人员能够一次分析成千上万个单细胞，获取丰富信息，包括基因与蛋白质的表达与活性、调控基因表达的化学变化等。其中，单细胞表观转录组学是一个关键工具，用于研究RNA修饰现象，这些修饰在基因调控中具有重要作用。

RNA甲基化是一种化学修饰，通过在RNA分子上附加标记分子来实现。这种修饰在基因调控、细胞整体行为等诸多细胞过程中都至关重要，包括基因调控和细胞行为的整体表现。SigRM工具可基于这些数据构建特定条件下的调控网络，帮助研究人员解析不同情境下RNA甲基化的调控方式，绘制RNA甲基化在不同条件下的调控图谱。

在SigRM开发之前，借助单细胞表观转录组学工具，研究人员可以聚焦单个细胞中的RNA修饰，深入探索不同细胞之间的差异。然而，现有技术在数据分析方面仍较为初级，关于RNA甲基化及其在不同细胞中的变化还有许多未解之谜。

“SigRM框架成功地解决了这些问题，为我们提供了更加精准的RNA甲基化位点检测和定量方法。”该研究主要负责人、西交利物浦大学生物科学与生物信息学系主任孟佳教授表示。

通过分析单细胞表观转录组学数据，研究人员能够追踪RNA修饰在不同细胞群体中的具体表现。SigRM不仅能够据此构建调控网络，还可以追踪细胞状态随时间的变化过程，即所谓的轨迹推断。研究结果已通过现有生物学知识验证，证明了其可靠性。

“SigRM的意义远超出实验室的范畴，它的开发是我们理解RNA修饰如何影响基因调控的一个重要进步。” 孟佳教授表示，“我们的研究不仅解决了分析技术中的关键缺陷，而且提供了可以促进医学研究和生物技术突破的重要洞见，这些洞见有助于深化我们对RNA修饰在健康与疾病中作用的理解。”