RNA甲基化抗体——m6A抗体

文章探讨了m6A这一RNA转录后修饰在生物过程中的关键作用,涉及编码、消码和读码的调控蛋白,以及其在细胞发育、疾病如癌症中的研究进展。多个研究案例揭示了m6A在RNA翻译、免疫反应和抗病毒防御中的功能。

m6A(N6-腺苷酸甲基化)是发生在碱基A第六位N原子上的甲基化形式,作为真核生物RNA最常见的一种RNA转录后修饰,其导致了超过80%的RNA碱基甲基化。不仅在各种物种可以观察到这种RNA修饰,它也广泛的参与到各种生理过程中,包括调节干细胞分化、DNA损伤修复、脂肪分化、学习记忆、癌症进程、生长发育和免疫等。在免疫反应中,m6A也被证明参与了宿主和病毒间的交流。

对于大热的m6A,RNA的m6A修饰过程主要由三类蛋白参与调控,催化在RNA上形成甲基化的酶称为“编码器(writer)”、去除在RNA上甲基化的酶被称为“消码器(eraser)”,识别RNA上甲基化的酶被称为“读码器(reader)”。因此,m6A甲基化修饰是个可逆的动态过程,分别由编码器写入,消码器消除,还可以通过读码器识别,参与并影响到一系列的生物学过程。

类别 基因 功能
Writers METTL3、METTL14、WTAP、KIAA1492 最常见的分子是METTL3和METTL14,两者可在体外和体内催化mRNA(和其他细胞核RNA)的m6A甲基化。WTAP和KIAA1492是这种甲基转移酶复合体中的另一个关键组分。
Erasers FTO、ALKBH5 将RNA上甲基去除,介导RNA的去甲基化修饰过程。FTO和ALKBH5可以去除mRNA(和其他细胞核RNA)上的m6A甲基化。
Readers YTHDF1、YTHDF2、YTHDF3、YTHDC1、YTHDC2 识别RNA甲基化修饰的信息,并参与下游RNA的翻译、降解等过程。比如,YTHDC1可与mR
### RNA甲基化中的深度学习方法与模型 在生物信息学领域,RNA甲基化(尤其是N6-甲基腺苷[m6A]修饰)的研究已经取得了显著进展。为了更好地理解这些化学修饰的功能及其调控机制,研究人员开发了一系列基于深度学习的方法和工具。 #### 基于序列特征预测m6A位点 一些研究利用卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)来识别潜在的m6A修饰位点[^1]。CNN能够自动提取输入数据中的局部模式,并通过多层结构逐步构建更复杂的表示形式。对于给定的一段RNA序列,可以将其编码成数值矩阵作为CNN模型的输入;经过训练后的模型则能有效区分已知的真实m6A位点与其他非特异性区域之间的差异。 ```python import tensorflow as tf from tensorflow.keras import layers def build_cnn_model(input_shape): model = tf.keras.Sequential([ layers.Conv1D(filters=64, kernel_size=7, activation='relu', input_shape=input_shape), layers.MaxPooling1D(pool_size=3), layers.Flatten(), layers.Dense(128, activation='relu'), layers.Dropout(rate=0.5), layers.Dense(1, activation='sigmoid') ]) return model ``` #### 结合表观遗传因素改进预测准确性 除了单纯依赖序列本身的信息外,还有工作尝试引入额外类型的生物学先验知识——比如转录因子结合偏好、染色质可接近性等特性——以进一步提升预测性能[^2]。这类集成策略往往借助循环神经网络(Recurrent Neural Networks,RNNs),特别是长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)单元,在处理具有时间维度或顺序关系的数据方面表现出色。LSTM不仅有助于捕捉远距离碱基间的相互作用,还能融合来自不同层面的异构特征向量。 ```python def build_lstm_model(input_shapes): sequence_input = layers.Input(shape=(None,)) epigenetic_input = layers.Input(shape=(input_shapes['epi'],)) embedding_layer = layers.Embedding(vocab_size, embed_dim)(sequence_input) lstm_output = layers.Bidirectional(layers.LSTM(units=64))(embedding_layer) concatenated_features = layers.Concatenate()([lstm_output, epigenetic_input]) dense_out = layers.Dense(64, activation="relu")(concatenated_features) dropout = layers.Dropout(0.5)(dense_out) predictions = layers.Dense(1, activation="sigmoid")(dropout) model = tf.keras.Model(inputs=[sequence_input,epigenetic_input], outputs=predictions) return model ``` #### 多组学数据分析框架支持全面解析 随着高通量测序技术的发展,越来越多的大规模实验产生了丰富的基因表达谱型以及相应的修饰状态记录。针对这种情况,有学者提出了一个多模态联合建模方案,旨在综合考虑多种类型的数据源并从中挖掘出有价值的关系模式[^3]。该架构采用图注意力机制(Graph Attention Mechanism,GAT),允许节点间传递消息的同时赋予重要程度不同的权重分配;最终实现跨样本之间相似性的度量计算及分类任务求解等功能。
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