文章信息

文章题目：FOCAS: Transcriptome-wide screening of individual m⁶A sites functionally dissects epitranscriptomic control of gene expression in cancer

期刊：Cell

发表时间：2025 年 12 月 31 日

主要内容：北京大学生命科学学院、北大-清华生命科学联合中心、北京大学核糖核酸北京研究中心刘君课题组在 Cell 发表了题为“FOCAS: Transcriptome-wide screening of individual m⁶A sites functionally dissects epitranscriptomic control of gene expression in cancer”的研究论文。该研究建立了 FOCAS（Functional m⁶A Sites Detection by CRISPR-dCas13b-FTO Screening）方法，实现了 m⁶A 功能研究在位点分辨率上的关键突破。FOCAS 基于改造的 CRISPR-dCas13b 系统，将去甲基化酶 FTO 精准定位至 RNA 特定区域，从而在不改变 DNA/RNA 序列和不显著影响全局 m⁶A 水平的前提下，实现对特定 m⁶A 修饰位点的靶向去甲基化。这一策略不仅适用于 mRNA，还可以同时覆盖非编码 RNA，为在全转录组尺度上系统解析 m⁶A 的功能提供了技术基础。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.11.037

使用TransGen产品：

6×Protein Loading Buffer（DL101）

Trans5α Chemically Competent Cell (CD201)

TransDB3.1 Chemically Competent Cell (CD531)

背景介绍

N⁶-甲基腺苷（m⁶A）作为真核生物 mRNA 中最普遍且功能最为多样的修饰形式之一，已有大量研究表明其可通过调控 RNA 剪接、稳定性、翻译及降解过程，深度参与基因表达调控。此外，m⁶A 修饰同样存在于包括染色质相关调控 RNA（carRNAs）在内的多种非编码 RNA 中，参与染色质功能调控。现有研究策略多基于对 m⁶A 调节因子的全局性干预，这种方法难以区分不同 RNA 分子、不同修饰位点在不同细胞环境下的功能差异，从而限制了对 m⁶A 精细调控逻辑的深入解析。

文章概述

基于 FOCAS 策略，研究团队在四种人类癌细胞系中系统分析了 m⁶A 修饰对细胞增殖的影响，并鉴定出 4475 个相关功能基因。这些基因大多此前未明确与 m⁶A 或肿瘤相关，表明 m⁶A 在癌细胞中的调控范围超出当前认知。进一步分析显示，m⁶A 调控具有高度异质性和基因背景依赖性：同一基因内不同 m⁶A 位点可通过不同机制影响 RNA 命运，甚至产生相反表型效应，这主要源于不同阅读蛋白的选择性结合。FOCAS 策略系统揭示了这种依赖于位点、阅读蛋白及细胞环境的精细调控模式。

应用 FOCAS 进一步探究 carRNA 上 m⁶A 修饰的功能，发现在增强子 RNA（eRNAs）、启动子相关 RNA（paRNAs）及转座子来源 RNA（reRNAs）三类 carRNA 中，均存在影响肿瘤增殖的关键 m⁶A 位点，提示 carRNA 上的 m⁶A 修饰具有重要调控作用。分析显示，同一基因背景下，mRNA 与其邻近 carRNA 区域难以同时筛选出有效 sgRNA；且大部分携带关键 m⁶A 位点的 carRNA，其邻近编码基因与肿瘤特征相关性较低，表明 m⁶A 修饰的 carRNA 更倾向于通过反式调控机制发挥作用。

通过比较四种细胞系中关键 m⁶A 峰 （FiPeaks），将其划分为广泛型（Universal-FiPeaks）和特异型（Unique-FiPeaks）。结果表明，尽管多数 m⁶A 峰在四种细胞系中普遍存在，但其调控细胞生长的作用通常具有细胞特异性，说明关键 m⁶A 位点的功能取决于其特定的生物学特性，而非修饰本身的存在与否。进一步分析发现，Universal-FiPeaks 主要富集于 mRNA，相关基因在多种肿瘤中功能一致且与患者预后相关；Unique-FiPeaks 则更多富集于 carRNA，提示非编码 RNA 上的 m⁶A 修饰在肿瘤类型特异性调控中起关键作用。该功能分层为 RNA 修饰的精准靶向和肿瘤特异性干预提供了理论依据。

FOCAS 分析还揭示了 m⁶A 修饰与转录调控网络的耦合关系。在肝癌细胞中，研究鉴定出一组受 m⁶A 调控、呈现“模块化”协同表达的关键转录调节因子。其中，KCTD1 被鉴定为一个此前未被报道的、受 m⁶A 调控的潜在泛癌抑癌因子，并能调控 H3K4me3 组蛋白修饰水平。这一发现凸显了 FOCAS 在揭示关键功能基因及其作用机制方面的优势。

综上所述，该研究利用 FOCAS 实现了对关键 m⁶A 修饰位点的精细功能解析，揭示特定 m⁶A 位点可作为独立的调控单元，直接参与基因表达和细胞命运的决定。FOCAS 不仅为阐释 m⁶A 的复杂调控机制提供了方法论支持，也为发展基于 RNA 修饰的肿瘤精准治疗奠定了基础。

FOCAS 方法鉴定肿瘤中全转录组关键 m6A 位点并解析其调控模式

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6×Protein Loading Buffer（DL101）

本产品是蛋白质样品进行 SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS-PAGE) 用 Loading Buffer。将其加入蛋白样品中，使其工作浓度为 1×，即可上样电泳。

产品特点

• 抑制降解，蛋白变性后更稳定。

• 采用新型还原剂，可高效还原二硫键。

• 加样不漂样，避免样品污染。

Trans5α Chemically Competent Cell (CD201)

本产品经特殊工艺制作，可用于 DNA 的化学转化。使用 pUC19 质粒 DNA 检测，转化效率高达 10⁸ cfu/μg DNA 以上。

产品特点

• 适用于蓝白斑筛选。

• rec A1 和 end A1 的突变有利于克隆 DNA 的稳定和高纯度质粒 DNA 的提取。

TransDB3.1 Chemically Competent Cell (CD531)

本产品含有 gyrA462 基因，对 ccdB 基因产物的毒性具有抵抗作用。使用 pUC19 质粒 DNA 检测，转化效率高达 10⁸ cfu/μg DNA 以上。

产品特点

• 适用于转化和扩增包含 ccdB 基因的质粒载体。

• 带有硫酸链霉素抗性。

全式金生物的产品再度亮相 Cell 期刊，不仅是对全式金生物产品卓越品质与雄厚实力的有力见证，更是生动展现了全式金生物长期秉持的“品质高于一切，精品服务客户”核心理念。一直以来，全式金生物凭借对品质的执着追求和对创新的不懈探索，其产品已成为众多科研工作者信赖的得力助手。展望未来，我们将持续推出更多优质产品，期望携手更多科研领域的杰出人才，共同攀登科学高峰，书写科研创新的辉煌篇章。

使用6×Protein Loading Buffer（DL101）产品发表的部分文章：

• 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) 产品发表的部分文章：

• 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) 产品发表的部分文章：

• 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)