Cell Rep | 邓新团队绘制细菌RNAm⁶A单碱基定量图谱，揭示其动态重编程、进化保守性及基因表达调控作用

N 6 - 甲基腺苷（ N 6 -methyladenosine ， m 6 A ）是真核生物 mRNA 中最广泛研究的 RNA 修饰之一，可通过影响 RNA 稳定性、翻译等过程参与基因表达调控【1】。与真核生物相比，细菌 mRNA 中 m 6 A 的分布规律和生物学功能仍缺乏系统认识。 2015 年，邓 新 等研究者 系统 报道 m 6 A 广泛存在于多种细菌 mRNA 中，并在大肠杆菌（ Escherichia coli ）和铜绿假单胞菌（ Pseudomonas aeruginosa ）中获得 了 转录组 水平的 m 6 A 分布信息，为细菌表观 转录组 学研究奠定了基础【2】。 此后， 邓新 团队 与合作者 持续围绕细菌表观遗传和表观转录组 学 开展研究，建立了基于 Nanopore 直接 RNA 测序的细菌转录组与 RNA 修饰分析流程【3】，并系统评估了第三代测序技术及分析工具在细菌 DNA 6mA 检测中的性能【4】，为细菌核酸修饰的高分辨率解析奠定了技术基础。然而，细菌 mRNA m 6 A 的精确修饰位点、 修饰比例、动态变化及跨物种保守性仍缺乏系统研究。

近日，香港城市大学 生物医学 科学 系 邓 新 团队在 Cell Reports 发表题为Quantitative single-base m6A profiling reveals dynamic reprogramming, evolutionary conservation and transcriptional regulation in bacteria的研究论文。该研究利用GLORI测序技术，在七种细菌中建立了转录组范围的m6A单碱基定量图谱，在指数生长期共鉴定出2,845个m6A位点。进一步研究发现，细菌m6A可随生长状态发生广泛动态重编程，并具有明显的跨物种进化保守性。同时，m6A与mRNA丰度及稳定性密切相关，研究还鉴定出RlmF和RlmJ是细菌mRNA上m6A的甲基转移酶，为认识细菌表观转录组调控提供了新的研究框架。

单碱基定量图谱揭示细菌 m 6 A 的动态重编程

传统基于抗体富集的 m 6 A 测序通常只能定位一定范围内的甲基化区域，难以确定具体发生修饰的腺苷及其甲基化比例。本研究将能够实现 m 6 A 单碱基定位和定量分析的 GLORI 技术【5】应用于 七 种细菌，系统构建了细菌 m 6 A 图谱。研究发现，不同细菌的 m 6 A 修饰具有明显的物种特征，而且并非固定不变。通过比较不同生长阶段，作者在 3 个菌株中发现大量 m 6 A 位点发生条件依赖性的变化，其中部分菌株从指数期进入静止期后 m 6 A 位点数量和修饰水平明显改变。

值得注意的是，团队此前已在植物病原菌丁香假单胞菌（ Pseudomonas syringae ）中系统解析 DNA 甲基化图谱，并发现 DNA 6mA 参与调控 III 型分泌系统、生物膜形成及代谢等毒力相关过程【6】。此次研究进一步从 RNA 表观转录组层面发现，丁香假单胞菌 mRNA m 6 A 随生长状态发生显著重编程，并与多条毒力相关通路密切相关， 提示 DNA 和 RNA 层面的核酸甲基化均可能参与细菌的环境适应与致病过程，进一步拓展了对细菌多层次表观调控机制的认识 。

跨物种比较揭示 m 6 A 的进化保守性及基因表达关联

进一步的跨物种比较发现，研究涉及的不同细菌之间存在 455 对保守 m 6 A 位点，这些位点主要富集于与细胞生长、能量代谢和跨膜运输等基本生命活动相关的基因。这表明，部分细菌 m 6 A 位点并非随机产生，而可能在长期进化过程中受到功能性选择和保留。

研究团队进一步整合 m 6 A 甲基化水平、转录本丰度和 RNA 稳定性数据，发现 m 6 A 修饰与较低的 mRNA 丰度以及较高的 RNA 稳定性相关。这一结果提示， m 6 A 可能参与细菌 RNA 生命周期及基因表达调控，但其作用模式与真核生物经典的 m 6 A 调控体系并不完全相同，也为进一步寻找细菌中特异性的 m 6 A 识别和调控机制提供了重要线索 。

R lmF 和 RlmJ 参与细菌 mRNA m 6 A 修饰

m 6 A 由何种酶写入细菌 mRNA ，是该领域长期关注的问题之一。 RlmF 和 RlmJ 此前主要被认为是参与 23S rRNA 修饰的 RNA 甲基转移酶。本研究进一步鉴定发现， RlmF 和 RlmJ 同样参与细菌 mRNA 上的 m 6 A 修饰，从而将这两种经典 rRNA 修饰酶的功能扩展到 mRNA 表观转录组层面。这一发现提示，细菌 RNA 修饰酶可能具有比传统认识更加广泛的底物谱，同一种甲基转移酶可以同时参与不同类型 RNA 的修饰，为理解原核生物 RNA 修饰网络的形成及功能演化提供了新的视角。

图 1 七种细菌的 mRNA m 6 A 图谱

总结与展望

该研究通过单碱基定量 m 6 A 测序，系统描绘了不同细菌中的 mRNA m 6 A 修饰图谱，揭示了其生长状态依赖的动态重编程、跨物种进化保守性以及与 RNA 稳定性和转录本丰度之间的联系，并进一步鉴定 RlmF 和 RlmJ 参与细菌 mRNA m 6 A 写入 酶 。该研究将细菌 m 6 A 研究从 “ 是否存在 ” 进一步推进到 “ 在哪里、修饰多少、如何变化以及由谁写入 ” 的定量研究阶段，为深入理解细菌表观转录组调控、环境适应及致病过程提供了新的研究基础。

香港城市大学 生物医学 科学 系 邓新 教授 为 论文 通讯作者 ，博士 研究 生 李尤月和徐乐同 为共同第一作者。 刘娜 、 游翔凯 、 黄佳黛 、 孙悦 、 鲁蓓芳 和 姚春燕 作为共同作者亦为该研究做出了重要贡献。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.117831

制版人：十一

参考文献

1. Fu Y, Dominissini D, Rechavi G, He C. Gene expression regulation mediated through reversible m 6 A RNA methylation. Nat Rev Genet . 2014;15(5):293-306. doi:10.1038/nrg3724
2. Deng X, Chen K, Luo G, et al. Widespread occurrence of N 6 -methyladenosine in bacterial mRNA. Nucleic Acids Res . 2015;43(13):6557-6567. doi:10.1093/nar/gkv596

3. Tan L, Guo Z, Shao Y, et al. Analysis of bacterial transcriptome and epitranscriptome using nanopore direct RNA sequencing. Nucleic Acids Res . 2024;52(15):8746-8762. doi:10.1093/nar/gkae601

4. Lu B, Guo Z, Liu X, et al. Comprehensive comparison of the third-generation sequencing tools for bacterial 6mA profiling. Nat Commun . 2025;16(1):3982. doi:10.1038/s41467-025-59187-2

5. Liu C, Sun H, Yi Y, et al. Absolute quantification of single-base m 6 A methylation in the mammalian transcriptome using GLORI. Nat Biotechnol . 2023;41(3):355-366. doi:10.1038/s41587-022-01487-9

6. Huang J, Chen F, Lu B, et al. DNA methylome regulates virulence and metabolism in Pseudomonas syringae . eLife . 2025;13:RP96290. doi:10.7554/eLife.96290

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（*排名不分先后）

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