文章信息
文章題目：FOCAS: Transcriptome-wide screening of individual m6A sites functionally dissects epitranscriptomic control of gene expression in cancer
期刊：Cell
發(fā)表時間：2025 年 12 月 31 日
主要內(nèi)容：北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、北大-清華生命科學(xué)聯(lián)合中心、北京大學(xué)核糖核酸北京研究中心劉君課題組在 Cell 發(fā)表了題為“FOCAS: Transcriptome-wide screening of individual m6A sites functionally dissects epitranscriptomic control of gene expression in cancer”的研究論文。該研究建立了 FOCAS（Functional m6A Sites Detection by CRISPR-dCas13b-FTO Screening）方法，實現(xiàn)了 m6A 功能研究在位點分辨率上的關(guān)鍵突破。FOCAS 基于改造的 CRISPR-dCas13b 系統(tǒng)，將去甲基化酶 FTO 精準定位至 RNA 特定區(qū)域，從而在不改變 DNA/RNA 序列和不顯著影響全局 m6A 水平的前提下，實現(xiàn)對特定 m6A 修飾位點的靶向去甲基化。這一策略不僅適用于 mRNA，還可以同時覆蓋非編碼 RNA，為在全轉(zhuǎn)錄組尺度上系統(tǒng)解析 m6A 的功能提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.11.037
使用TransGen產(chǎn)品：
6×Protein Loading Buffer（DL101）
Trans5α Chemically Competent Cell (CD201)
TransDB3.1 Chemically Competent Cell (CD531)
背景介紹
N6-甲基腺苷（m6A）作為真核生物 mRNA 中最普遍且功能最為多樣的修飾形式之一，已有大量研究表明其可通過調(diào)控 RNA 剪接、穩(wěn)定性、翻譯及降解過程，深度參與基因表達調(diào)控。此外，m6A 修飾同樣存在于包括染色質(zhì)相關(guān)調(diào)控 RNA（carRNAs）在內(nèi)的多種非編碼 RNA 中，參與染色質(zhì)功能調(diào)控?，F(xiàn)有研究策略多基于對 m6A 調(diào)節(jié)因子的全局性干預(yù)，這種方法難以區(qū)分不同 RNA 分子、不同修飾位點在不同細胞環(huán)境下的功能差異，從而限制了對 m6A 精細調(diào)控邏輯的深入解析。
文章概述
基于 FOCAS 策略，研究團隊在四種人類癌細胞系中系統(tǒng)分析了 m6A 修飾對細胞增殖的影響，并鑒定出 4475 個相關(guān)功能基因。這些基因大多此前未明確與 m6A 或腫瘤相關(guān)，表明 m6A 在癌細胞中的調(diào)控范圍超出當(dāng)前認知。進一步分析顯示，m6A 調(diào)控具有高度異質(zhì)性和基因背景依賴性：同一基因內(nèi)不同 m6A 位點可通過不同機制影響 RNA 命運，甚至產(chǎn)生相反表型效應(yīng)，這主要源于不同閱讀蛋白的選擇性結(jié)合。FOCAS 策略系統(tǒng)揭示了這種依賴于位點、閱讀蛋白及細胞環(huán)境的精細調(diào)控模式。
應(yīng)用 FOCAS 進一步探究 carRNA 上 m6A 修飾的功能，發(fā)現(xiàn)在增強子 RNA（eRNAs）、啟動子相關(guān) RNA（paRNAs）及轉(zhuǎn)座子來源 RNA（reRNAs）三類 carRNA 中，均存在影響腫瘤增殖的關(guān)鍵 m6A 位點，提示 carRNA 上的 m6A 修飾具有重要調(diào)控作用。分析顯示，同一基因背景下，mRNA 與其鄰近 carRNA 區(qū)域難以同時篩選出有效 sgRNA；且大部分攜帶關(guān)鍵 m6A 位點的 carRNA，其鄰近編碼基因與腫瘤特征相關(guān)性較低，表明 m6A 修飾的 carRNA 更傾向于通過反式調(diào)控機制發(fā)揮作用。
通過比較四種細胞系中關(guān)鍵 m6A 峰 （FiPeaks），將其劃分為廣泛型（Universal-FiPeaks）和特異型（Unique-FiPeaks）。結(jié)果表明，盡管多數(shù) m6A 峰在四種細胞系中普遍存在，但其調(diào)控細胞生長的作用通常具有細胞特異性，說明關(guān)鍵 m6A 位點的功能取決于其特定的生物學(xué)特性，而非修飾本身的存在與否。進一步分析發(fā)現(xiàn)，Universal-FiPeaks 主要富集于 mRNA，相關(guān)基因在多種腫瘤中功能一致且與患者預(yù)后相關(guān)；Unique-FiPeaks 則更多富集于 carRNA，提示非編碼 RNA 上的 m6A 修飾在腫瘤類型特異性調(diào)控中起關(guān)鍵作用。該功能分層為 RNA 修飾的精準靶向和腫瘤特異性干預(yù)提供了理論依據(jù)。
FOCAS 分析還揭示了 m6A 修飾與轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的耦合關(guān)系。在肝癌細胞中，研究鑒定出一組受 m6A 調(diào)控、呈現(xiàn)“模塊化”協(xié)同表達的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子。其中，KCTD1 被鑒定為一個此前未被報道的、受 m6A 調(diào)控的潛在泛癌抑癌因子，并能調(diào)控 H3K4me3 組蛋白修飾水平。這一發(fā)現(xiàn)凸顯了 FOCAS 在揭示關(guān)鍵功能基因及其作用機制方面的優(yōu)勢。
綜上所述，該研究利用 FOCAS 實現(xiàn)了對關(guān)鍵 m6A 修飾位點的精細功能解析，揭示特定 m6A 位點可作為獨立的調(diào)控單元，直接參與基因表達和細胞命運的決定。FOCAS 不僅為闡釋 m6A 的復(fù)雜調(diào)控機制提供了方法論支持，也為發(fā)展基于 RNA 修飾的腫瘤精準治療奠定了基礎(chǔ)。
FOCAS 方法鑒定腫瘤中全轉(zhuǎn)錄組關(guān)鍵 m6A 位點并解析其調(diào)控模式
全式金生物產(chǎn)品支撐
優(yōu)質(zhì)的試劑是科學(xué)研究的利器。全式金生物的蛋白電泳緩沖液（DL101）、Trans5α 克隆感受態(tài)細胞（CD201）、TransDB3.1 克隆感受態(tài)細胞（CD531）助力本研究。產(chǎn)品自上市以來，深受客戶青睞，多次榮登知名期刊，助力科學(xué)研究。
6×Protein Loading Buffer（DL101）
本產(chǎn)品是蛋白質(zhì)樣品進行 SDS 聚丙烯酰胺凝膠電泳 (SDS-PAGE) 用 Loading Buffer。將其加入蛋白樣品中，使其工作濃度為 1×，即可上樣電泳。
產(chǎn)品特點
? 抑制降解，蛋白變性后更穩(wěn)定。
? 采用新型還原劑，可高效還原二硫鍵。
? 加樣不漂樣，避免樣品污染。
Trans5α Chemically Competent Cell (CD201)
本產(chǎn)品經(jīng)特殊工藝制作，可用于 DNA 的化學(xué)轉(zhuǎn)化。使用 pUC19 質(zhì)粒 DNA 檢測，轉(zhuǎn)化效率高達 108 cfu/μg DNA 以上。
產(chǎn)品特點
? 適用于藍白斑篩選。
? rec A1 和 end A1 的突變有利于克隆 DNA 的穩(wěn)定和高純度質(zhì)粒 DNA 的提取。
TransDB3.1 Chemically Competent Cell (CD531)
本產(chǎn)品含有 gyrA462 基因，對 ccdB 基因產(chǎn)物的毒性具有抵抗作用。使用 pUC19 質(zhì)粒 DNA 檢測，轉(zhuǎn)化效率高達 108 cfu/μg DNA 以上。
產(chǎn)品特點
? 適用于轉(zhuǎn)化和擴增包含 ccdB 基因的質(zhì)粒載體。
? 帶有硫酸鏈霉素抗性。
全式金生物的產(chǎn)品再度亮相 Cell 期刊，不僅是對全式金生物產(chǎn)品卓越品質(zhì)與雄厚實力的有力見證，更是生動展現(xiàn)了全式金生物長期秉持的“品質(zhì)高于一切，精品服務(wù)客戶”核心理念。一直以來，全式金生物憑借對品質(zhì)的執(zhí)著追求和對創(chuàng)新的不懈探索，其產(chǎn)品已成為眾多科研工作者信賴的得力助手。展望未來，我們將持續(xù)推出更多優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，期望攜手更多科研領(lǐng)域的杰出人才，共同攀登科學(xué)高峰，書寫科研創(chuàng)新的輝煌篇章。
使用6×Protein Loading Buffer（DL101）產(chǎn)品發(fā)表的部分文章：
? Lan F, Li J, Miao W, et al. GZMK-expressing CD8+ T cells promote recurrent airway inflammatory diseases[J]. Nature, 2025.(IF 48.50)
? Zhang X, Zhang Y, Liu X, et al. FOCAS: Transcriptome-wide screening of individual m6A sites functionally dissects epitranscriptomic control of gene expression in cancer[J]. Cell, 2025.(IF 45.50)
? Zang X, He X Y, Xiao C M, et al. Circular RNA-encoded oncogenic PIAS1 variant blocks immunogenic ferroptosis by modulating the balance between SUMOylation and phosphorylation of STAT1[J]. Molecular Cancer, 2024. (IF 27.70)
? Jin X, Xia T, Luo S, et al. Exosomal lipid PI4P regulates small extracellular vesicle secretion by modulating intraluminal vesicle formation[J]. Journal of Extracellular Vesicles, 2023. (IF 15.50)
? Zhai X, Kong N, Zhang Y, et al. N protein of PEDV plays chess game with host proteins by selective autophagy[J]. Autophagy, 2023. (IF 14.60)
? Gong H, Wang T, Wu M, et al. Maternal effects drive intestinal development beginning in the embryonic period on the basis of maternal immune and microbial transfer in chickens[J]. Microbiome, 2023. (IF 13.80)
? Zhang Q, Yang X, Wu J, et al. Reprogramming of palmitic acid induced by dephosphorylation of ACOX1 promotes β-catenin palmitoylation to drive colorectal cancer progression[J]. Cell discovery, 2023. (IF 13.00)
使用Trans5α Chemically Competent Cell (CD201) 產(chǎn)品發(fā)表的部分文章：
? Zhong S, Ding W, Sun L, et al. Decoding the development of the human hippocampus[J]. Nature, 2020.(IF 50.50)
? Zhang X, Zhang Y, Liu X, et al. FOCAS: Transcriptome-wide screening of individual m6A sites functionally dissects epitranscriptomic control of gene expression in cancer[J]. Cell, 2025.(IF 45.50)
? Wang J L, Sha X Y, Shao Y，et al. Elucidating pathway-selective biased CCKBR agonism for Alzheimer's disease treatment[J]. Cell, 2025.(IF 45.50)
? Kang X, Li X R, Zhou J Q, et al. Extrachromosomal DNA replication and maintenance couple with DNA damage pathway in tumors[J]. Cell, 2025.(IF 45.50)
? Jiang Y, Dai A R, Huang Y W, et al. Ligand-induced ubiquitination unleashes LAG3 immune checkpoint function by hindering membrane sequestration of signaling motifs[J]. Cell, 2025.(IF 45.50)
? Ou X M, Ma C Y, Sun D J, et al. SecY translocon chaperones protein folding during membrane protein insertion[J]. Cell, 2025.(IF 45.50)
? Zhao Y, Ping Y Q, Wang M W, et al. Identification, structure and agonist design of an androgen membrane receptor[J]. Cell, 2025.(IF 45.50)
? Wen X, Shang P, Chen H D, et al. Evolutionary study and structural basis of proton sensing by Mus GPR4 and Xenopus GPR4[J]. Cell, 2025.(IF 45.50)
? Hu Q L, Liu H H, He Y J, et al. Regulatory mechanisms of strigolactone perception in rice [J]. Cell, 2024.(IF 45.50)
? Shang P, Rong N, Jiang J J, et al. Structural and signaling mechanisms of TAAR1 enabled preferential agonist design[J]. Cell, 2023.(IF 45.50)
? Ma X J, Wang W, Zhang J Y, et al. NRT1.1B acts as an abscisic acid receptor in integrating compound environmental cues for plants[J]. Cell, 2025.(IF 42.50)
? Jiang L, Xie X, Su N, et al. Large Stokes shift fluorescent RNAs for dual-emission fluorescence and bioluminescence imaging in live cells[J]. Nature Methods, 2023.(IF 36.10)
使用TransDB3.1 Chemically Competent Cell (CD531) 產(chǎn)品發(fā)表的部分文章：
? Zhang X, Zhang Y, Liu X, et al. FOCAS: Transcriptome-wide screening of individual m6A sites functionally dissects epitranscriptomic control of gene expression in cancer[J]. Cell, 2025.(IF 45.50)
? Medina-Puche L, Tan H, Dogra V, et al. A defense pathway linking plasma membrane and chloroplasts and co-opted by pathogens[J]. Cell, 2020.(IF 38.64)
? Zhang Y, Li X, Gao S, et al. Genetic reporter for live tracing fluid flow forces during cell fate segregation in mouse blastocyst development[J]. Cell Stem Cell, 2023.(IF 23.90)
? Guo J, Yu W, Li M, et al. A DddA ortholog-based and transactivator-assisted nuclear and mitochondrial cytosine base editors with expanded target compatibility[J]. Molecular Cell, 2023(IF 16.00)
