RNA修飾近些年風(fēng)頭正盛，不過大家當(dāng)前重點(diǎn)關(guān)注的是m6A修飾，其次像m1A和m6A等，這些內(nèi)容前期已經(jīng)和大家分享，感興趣的粉絲可以看看前文。今天給大家主要介紹m7G，也是RNA修飾里的后起之秀。

N7-甲基鳥苷(N7-methylguanosine, m7G)是tRNA的完整性和穩(wěn)定性所必需的。tRNA m7G甲基化復(fù)合物主要由甲基化酶METTL1和輔助蛋白WDR4組成，但是其具體過程尚不清楚。2023年1月4號(hào)的Nature文章“Structural basis of regulated m7G tRNA modification by METTL1-WDR4”發(fā)現(xiàn)WDR4可作為METTL1和tRNA T臂的支架，并解釋了這個(gè)過程。

并不算是大的研究熱點(diǎn)，其Pubmed發(fā)文數(shù)表現(xiàn)出明顯的基數(shù)小，但

漲幅快的特征，2022年發(fā)文數(shù)近似翻倍，剛好處于增長但尚未泛濫的階段，非常適合入手（圖1）。

圖1 “m7G”的pubmed發(fā)文數(shù)量

當(dāng)然，熟悉小云的粉絲都知道，小云并不是主推實(shí)驗(yàn)思路的，那么我們給出“m7G”的方向，也是為了推薦大家進(jìn)行生信數(shù)據(jù)分析的。

下面，我們就具體分享一篇8+的純生信分析的m7G相關(guān)文章，進(jìn)行示例展示，方便大家復(fù)現(xiàn)。（如果沒有分析思路或者文獻(xiàn)復(fù)現(xiàn)有困難，可以找小云，超多創(chuàng)新性高的分析思路和分析服務(wù)供你選擇！）

題目：肺動(dòng)脈高壓患者m7G甲基化修飾模式與肺血管免疫微環(huán)境的數(shù)據(jù)分析

雜志：Front Immunol

影響因子：IF=8.8

發(fā)表時(shí)間：2022年12月

研究思路

對GSE15197和GSE113439數(shù)據(jù)集中的m7G調(diào)節(jié)基因進(jìn)行了差異分析?；贚ASSO回歸和隨機(jī)森林篩選疾病特征基因。然后，構(gòu)建了一個(gè)基于差異m7G調(diào)節(jié)基因的預(yù)后模型，并在GSE113439數(shù)據(jù)集上進(jìn)行驗(yàn)證。隨后，使用ssGSEA算法對PAH患者的免疫細(xì)胞豐度進(jìn)行分析。最后，我們根據(jù)PAH的基因集篩選可能的上市藥物。有關(guān)詳細(xì)信息，請參見圖形摘要。

分析結(jié)果

1. PAH患者的差異m7G調(diào)節(jié)基因鑒定

使用limma包篩選GSE15197數(shù)據(jù)集中差異表達(dá)的m7G調(diào)節(jié)基因。篩選出15個(gè)差異表達(dá)的m7G 調(diào)節(jié)基因(NSUN2, DCP2, DCPS, NUDT11, NUDT16, NUDT3, CYFIP1,EIF4E, EIF4E2, NCBP1, EIF3D, EIF4A1, EIF4G3, IFIT5和SNUPN)。表明m7G調(diào)節(jié)器在PAH發(fā)病過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

圖2?PAH患者的差異m7G調(diào)節(jié)基因鑒定

2. 篩選出與疾病特征相關(guān)的m7G調(diào)節(jié)基因

為了篩選出與PAH相關(guān)的m7G調(diào)節(jié)基因，使用了3種機(jī)器學(xué)習(xí)方法。LASSO回歸分析篩選出NSUN2, CYFIP1, EIF4E, NCBP1和IFIT5基因?yàn)镻AH相關(guān)的m7G調(diào)節(jié)基因（圖3A）；隨機(jī)森林法篩選出了8個(gè)PAH相關(guān)的m7G調(diào)節(jié)基因（圖3B）；EIF4E, CYFIP1,IFIT5和?NUDT3基因則是SVM-RFE分析獲得的差異TOP基因（圖3D）；將上述3種分析方法獲得的基因取交集，則最終獲得了如下3個(gè)基因CYFIP1, EIF4E和?IFIT5為PAH相關(guān)的m7G調(diào)節(jié)基因（圖3E）。

圖3與疾病特征相關(guān)的m7G調(diào)節(jié)基因的篩選

3. PAH診斷模型的構(gòu)建和驗(yàn)證

為了預(yù)測疾病的發(fā)病，我們構(gòu)建了一個(gè)基于上步獲得3個(gè)PAH相關(guān)的m7G調(diào)節(jié)基因（CYFIP1、EIF4E和IFIT5）構(gòu)建模型（圖4A）。列線圖模型在預(yù)測PAH方面具有較高的準(zhǔn)確性（圖4B）。同時(shí)，DCA顯示“諾模圖”曲線在灰色線以上，表明患者在高風(fēng)險(xiǎn)閾值為0到1區(qū)間時(shí)，可以適用于此列線圖模型（圖4C、D）。。這些結(jié)果還表明，CYFIP1、EIF4E和IFIT5三個(gè)基因在PAH發(fā)病過程中可能具有關(guān)鍵作用。

圖4??PAH診斷模型的構(gòu)建和驗(yàn)證

4. 基于m7G調(diào)節(jié)基因表達(dá)對PAH患者進(jìn)行分型

基于15個(gè)差異表達(dá)m7G調(diào)節(jié)基因，利用R進(jìn)行“Consensus Cluster Plus”分析，將PAH患者分為cluster A和cluster B（圖5 A）；Cumulative Distribution

Function也證實(shí)將患者分為2組時(shí)有最佳值（圖5 B）；對PAH患者進(jìn)行PCA分析，發(fā)現(xiàn)cluster A和cluster B可以顯著區(qū)分開（圖5 C）；cluster A和cluster B存在顯著差異，其中DCPS, NUDT16, NUDT3, EIF4E2和SNUPN基因在?type?A中降低，而NSUN2, DCP2, EIF4E和?IFIT5在type B中被調(diào)節(jié)（圖5 D）。

圖5??基于m7G調(diào)節(jié)基因表達(dá)對PAH患者進(jìn)行分型

5. PAH中生物標(biāo)志物與免疫細(xì)胞的相關(guān)性分析

為了進(jìn)一步闡明PAH患者和對照組之間的免疫差異，作者使用ssGSEA分析評(píng)價(jià)GSE15197數(shù)據(jù)集中患者的28種免疫細(xì)胞，結(jié)果表明m7G?cluster A和m7G?cluster B患者群體之間的免疫細(xì)胞差異顯著（圖6A）；MDSC、單核細(xì)胞、活化CD4 T cell、調(diào)節(jié)性T下表和Th2細(xì)胞在兩組間存在差異（圖6B）；進(jìn)一步對免疫細(xì)胞和m7G調(diào)節(jié)基因做了相關(guān)性分析（圖6C）；CYFIP1基因和記憶CD4 T細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞、活化性T細(xì)胞成正相關(guān)；與Th17細(xì)胞呈負(fù)相關(guān)（圖6D）。

圖6??高風(fēng)險(xiǎn)組和低風(fēng)險(xiǎn)組患者的差異基因分析

6. 對PAH疾病的靶向藥物評(píng)價(jià)

針對PAH的治療價(jià)值，對已上市的藥品進(jìn)行評(píng)價(jià)。表1對DSigDB數(shù)據(jù)庫中，具有靶向m7G調(diào)節(jié)基因的有效藥物進(jìn)行了評(píng)分?；赑值的大小，列出了前10名潛在藥物。此10種藥物可能對PAH的臨床治療具有研究意義。

表1??對PAH疾病的靶向藥物評(píng)價(jià)

文章小結(jié)

這篇文章是以Nature熱點(diǎn)“m7G”的調(diào)節(jié)基因?yàn)檠芯繉ο?，在對PAH的臨床數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以構(gòu)建特征基因、建立疾病預(yù)測模型、對患者進(jìn)行分型和不同分型患者的表型比較等思路。其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)為“m7G”研究對象，后續(xù)分析方法和思路相對成熟。

因此，如果對表觀遺傳感興趣，且想突破m6A等方向，那么m7G方向，換個(gè)疾病就可以復(fù)現(xiàn)一篇文章，暫時(shí)還未做這方面分析的，那么趕緊動(dòng)手吧，抓緊復(fù)現(xiàn)。

小云悄悄話

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