A molecular mechanism of RNA degradation mediated by N6-methyladenosine and N1-methyladenosine

Sung Ho Boo 고려대학교 대학원 2024 국내박사

The fate of eukaryotic cellular RNAs is intricately determined by multilayer regulatory mechanisms, playing a crucial role in maintaining life. Notably, the regulation of RNA stability is particularly noteworthy as it plays a fundamental role in controlling RNA quality and quantity. Especially, RNA modifications occurring during the post-transcriptional process play a crucial role in determining the stability of RNAs and is known to be closely related to various human diseases. Therefore, it is important to understand the mechanism of gene expression regulation through RNA modifications. In recent years, over 170 varieties of RNA modifications have been discovered through the rapid development of next-generation sequencing (NGS) technology, including ones that are engaged in regulation of mRNA stability such as N6-methyladenosine (m6A), N6,2'-O-dimethyladenosine (m6Am), 8-oxo-7,8-dihydroguanosine (8-oxoG), pseudouridine (Ψ), 5-methylcytidine (m5C), and N4-acetylcytidine (ac4C). Here, we found that YTHDF2 interacts with UPF1, resulting in recruitment of PNRC2 and DCP1A, the components of decapping complex, to m6A-containing mRNAs. Through the UPF1-mediated interaction between YTHDF2 and decapping complex, m6A-containing mRNAs are subjected to decapping pathway, resulting in 5’ to 3’ degradation. Such mechanism was also confirmed at the transcriptome level. Besides the m6A-mediated mRNA degradation pathway occurred by decapping mechanism, we also revealed N1-methyladenosine (m1A) involved in mRNA degradation mechanism, functioning through a crosstalk with m6A. It was revealed that HRSP12 specifically recognizes and binds to m1A modification as a reader protein. In addition, we discovered that cooperative action of two distinct RNA modifications strengthens the binding affinity of HRSP12-YTHDF2 complexes to their target transcripts promoting rapid degradation of m6A RNAs. The molecular mechanisms of RNA degradation mediated by multiple RNA modifications mentioned above provide comprehensive understanding of gene expression regulation mechanism. 진핵 세포에 존재하는 리보핵산은 여러 기전들에 의해 복합적으로 조절되며, 이는 생명을 유지하는 데 필수적이다. 특히, 리보핵산의 안정성 조절은 리보핵산의 품질과 수량을 관리하는 데 근본적인 역할을 한다. 전사 후 과정에서 발생하는 리보핵산 변형은 리보핵산의 안정성을 결정하는 데 중요한 역할을 하며 다양한 인간 질병과 밀접한 관련이 있다고 알려져 있다. 따라서 리보핵산 변형에 의한 유전자 발현 조절 기전을 이해하는 것은 생명 현상을 이해하는데 매우 중요하다. 최근 몇 년간 차세대 염기 서열 분석법의 급격한 발전을 통해 170 종 이상의 리보핵산 변형이 발견되었으며, 이들 중에는 리보핵산의 안정성 조절에 관여한다고 보고된 N6-메틸아데노신 (m6A), N6,2'-O-다이메틸아데노신 (m6Am), 8-옥소-7,8-다이하이드로구아닌 (8-oxoG), 슈도유리딘 (Ψ), 5-메틸사이티딘 (m5C), N4-아세틸사이티딘 (ac4C) 등이 포함된다. 본 연구에서는YTHDF2가 UPF1과 상호 작용하여 m6A를 갖는 리보핵산에 PNRC2 그리고 DCP1A와 같은 디캡핑 복합체를 끌어들일 수 있다는 것을 발견했다. 이러한 UPF1 매개로 일어나는 YTHDF2와 디캡핑 복합체 간의 상호 작용을 통해 m6A변형 리보핵산은 5’ 캡 구조 가수분해를 통하여 5'에서 3'으로 분해된다. 이러한 발견은 차세대 염기 서열 분석 데이터를 이용한 생물정보학적 분석을 통하여 전사체 수준에서도 확인되었다. 또한 본 연구에선 디캡핑 메커니즘에 의한 m6A 변형 리보핵산 분해 경로 외에도 N1-메틸아데노신 (m1A)이 m6A 변형 리보핵산 분해 메커니즘에 관여함을 밝혔다. 이는 m6A와의 상호 작용을 통해 작동하며, 이 과정에서 HRSP12가 m1A의 인식 단백질로서 작용하여 m1A를 특이적으로 인식하고 결합하는 것으로 확인되었다. 더 나아가 m1A와 m6A라는 두 가지 서로 다른 RNA 변형의 협력적 작용에 의하여 HRSP12-YTHDF2 복합체가 표적 전사체에 더욱 강하게 결합하여 m6A 변형 리보핵산의 더욱 빠른 분해를 촉진함을 밝혔다. 본 연구에서 밝힌 다양한 리보핵산 변형에 의한 리보핵산 분해 현상의 분자적 메커니즘은 세포내 유전자 발현 조절 메커니즘에 대한 포괄적인 이해를 제공한다.

Investigating epitranscriptomic regulation of redox homeostasis in pancreatic cancer growth

Park, Minji 연세대학교 일반대학원 2026 국내박사

전사인자는 유전자 발현을 조절하는 핵심 인자로 다양한 질환과 밀접히 연관되어 있으나, 뚜렷한 소분자 결합 부위가 없어 약물 개발의 난제로 여겨져 왔다. 최근 RNA 수식, 특히 N6-methyladenosine(m6A)이 전사인자의 안정성과 기능에 관여한다는 사실이 밝혀지면서 RNA 후성유전학은 암의 발병 및 진행에서 중요한 조절 축으로 부상하였다. 그러나 m6A 수식이 구체적으로 전사인자 발현과 대사 조절에 어떤 영향을 미치며, 치료적으로 어떻게 활용될 수 있는지는 아직 명확하지 않다. 본 논문의 첫 번째 연구에서는 m6A 수식이 전사인자 HNF1B 발현과 암세포 산화환원 항상성에 필수적임을 규명하였다. METTL3-METTL14 복합체가 HNF1B mRNA 3’ UTR에 m6A를 부여해 안정성과 단백질 기능을 유지함을 보였으며, METTL3 억제는 HNF1B-의존적 글루타치온 대사를 방해해 암세포를 산화 스트레스에 취약하게 만들었다. HNF1B 자체 결손 또한 산화 스트레스 관련 세포사멸을 유발하여, HNF1B가 암세포 대사에서 핵심 인자임을 입증하였다. 두 번째 연구에서는 펩타이드를 통한 METTL3-METTL14단백질-단백질 결합 저해를 새로운 치료 방안으로 탐구하였다. 기존의 METTL3 촉매 억제제는 전임상적 효능에도 불구하고 정상 세포에 대한 독성과 다른 METTL 유전자에 대한 비특이적 효과로 임상 적용에 한계가 있었다. 또한 METTL3의 비촉매적 기능이 보고되면서 복합체 수준에서의 새로운 전략이 필요해졌다. 이에 본 연구는 METTL3-METTL14 단백질-단백질 결합을 선택적으로 차단하는 펩타이드 기반 접근법을 제시하였고, 이는 촉매 활성의 중요성과 관계 없이 복합체 형성을 방해해 새로운 치료 가능성을 보여주었다. 결론적으로, 본 연구는 HNF1B가 암세포 산화환원 항상성을 유지하는 핵심 전사인자임을 규명하고, METTL3-HNF1B 축이 중요한 대사적 취약점임을 제시하였다. 동시에 METTL3-METTL14 단백질 상호작용을 타겟으로 하는 펩타이드 기반 접근법을 제안하여, RNA 수식 조절을 통한 암 정밀치료의 새로운 가능성을 열었다. 이러한 결과는 m6A 후성유전 조절의 생물학적 의의와 치료적 응용을 확장시키며, 향후 RNA 기반 암 치료 전략 개발의 토대를 마련한다. Transcription factors are fundamental regulators of gene expression and are implicated in diverse human diseases, but because most lack defined pockets for small-molecule binding, they have long remained challenging drug targets. Among RNA modifications, N6-methyladenosine (m6A) is the most abundant in mammalian cells, yet its precise role in transcription factor regulation and cellular physiology is still not fully understood. Here, I show that m6A modification is indispensable for sustaining HNF1B expression and maintaining redox balance in cancer cells. The METTL3–METTL14 methyltransferase complex deposits m6A marks in the 3’ UTR of HNF1B mRNA, thereby stabilizing the transcript and ensuring protein function. Genetic ablation or pharmacological inhibition of METTL3-mediated methylation disrupts HNF1B-driven glutathione metabolism, diminishes antioxidant capacity, and sensitizes cancer cells to oxidative stress, while HNF1B loss similarly provokes oxidative stress–associated cell death across multiple tumor lineages. Collectively, these findings establish HNF1B as a central determinant of redox homeostasis in cancer and demonstrate that the METTL3–HNF1B axis constitutes a critical metabolic vulnerability. By directly linking an RNA modification to transcription factor stability and function, this work points to novel therapeutic opportunities for targeting m6A in human cancer. RNA modifications such as N6-methyladenosine (m6A) are key regulators of gene expression that influence cell fate, stress responses, and tumorigenesis. The methyltransferase complex composed of METTL3 and METTL14 installs the majority of m6A marks, and its dysregulation has been closely linked to cancer progression. Although small-molecule inhibitors targeting METTL3 catalytic activity have demonstrated preclinical efficacy, their off-target effects and cytotoxicity in normal cells limit clinical applicability. Moreover, growing evidence indicates that METTL3 exerts functions beyond its enzymatic activity, underscoring the need for alternative therapeutic strategies. I therefore focus on the heterodimeric assembly of METTL3 and METTL14, which is indispensable for both catalytic function and structural stability. Specifically, I explore peptide-based approaches to selectively disrupt the METTL3-METTL14 interface. By blocking complex formation independently of catalytic inhibition, I aim to establish a novel framework for modulating m6A regulation and to provide new opportunities for therapeutic intervention in cancer.

Functional characterization of an m6A reader protein PAB8 in plant development and stress responses

주판판 전남대학교 2019 국내석사

N6-methyladenosine (m6A) is the most prevalent and abundant post-transcriptional modification in RNAs. Recent discoveries revealed its essential functions in the regulation of mRNA metabolism and processing in mammals and yeast. However, roles of m6A RNA modification in plants still remain largely unknown, which impedes the overall understanding of m6A functions. In this study, exogenous RNA methyltransferase or demethylase inhibitors were applied to investigate the effects of altered methylation on plant growth and development under normal and abiotic stress conditions. The results showed that either increase or decrease in m6A levels affects the growth and stress response of Arabidopsis thaliana, indicating that dynamic regulation of RNA methylation is important for plant growth and stress responses. Furthermore, eighteen putative Arabidopsis orthologous of human m6A reader genes were identified by BLAST and bioinformatics analysis. The expression of potential m6A reader proteins is modulated by various abiotic stresses, suggesting that m6A RNA methylation is crucial for stress responses. Because m6A modification is highly enriched at near stop codon and affects RNA stability, it is likely that poly A-binding potential reader proteins may also be involved in RNA stability, which is important for plant growth and stress responses. To answer this question, the role of poly A-binding protein8 (PAB8) was analyzed in seed germination and seedling growth. Seed germination of pab8 mutants in Col-0 background was similar to that of Col-0 wild type under normal and stress conditions. However, seed germination of pab8 mutants in Ler-0 background was enhanced compared to that of Ler-0 wild type under various abiotic stress and ABA treatments. These results imply that the effects of m6A RNA methylation on seed germination under stress conditions depend on different ecotypes. Moreover, the survival ratio of the Ler-0 pab8 mutants was much higher than that of wild type under salt stress, indicating that PAB8 is involved in salt stress adaption. Although more studies are needed to find the binding target of PAB8 and to determine its role in stress response, this study provides a first insight into the role of potential m6A reader protein in plant stress responses. N6-메틸아데노신(m6A)은 RNA들 내에서 일어나는 가장 보편적이고 풍부한 전사 후 변형이다. 최근에는 이러한 m6A RNA 변형은 포유동물과 효모의 mRNA 대사와 가공 과정을 조절하는 중요한 기능을 한다고 알려져 있다. 그러나 식물에서의 m6A RNA 변형의 역할은 여전히 알려지지 않고 있어 전반적으로 m6A 변형의 중요성 및 기능에 대한 이해는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 정상 조건과 비생물적 스트레스 조건 하에서 변형된 RNA 메틸화가 식물의 생장과 발육에 주는 영향을 밝히기 위하여, 외인성 RNA 메틸기 전이효소 및 탈메틸효소 억제제를 이용한 실험을 수행하였다. 그 결과, m6A 수준의 증가 또는 감소가 애기장대의 생장과 스트레스 반응에 영향을 미침을 알 수 있었고, 이러한 결과로적절한 수준의 RNA 메틸화가 식물 생장과 스트레스 반응에 중요하다는 사실을 알 수 있었다. 애기장대에서 잠재적인 m6A reader 단백질을 찾기 위하여 BLAST와 생체정보학 분석을 통하여 인간의 m6A reader 단백질과 이종 상동성 유전자로 추정되는 18개의 애기장대 유전자를 확인하였다. 이들 m6A reader 단백질 유전자들은 다양한 비생물적 스트레스에 의해 발현이 조절되며, 이는 스트레스 반응에 있어서 m6A RNA 메틸화가 매우 중요하다는 것을 암시한다. m6A RNA 변형은 주로 종결 코돈 근처에 밀집되어 있고 RNA안정에 영향을 미치기 때문에, mRNA의 poly A에 결합하는 잠재적 reader 단백질도 RNA의 안정성에 관여할 것으로 예측하고 애기장대의 잠재적인 m6A reader 단백질 가운데 poly A-결합 단백질8 (PAB8) 유전자의 기능을 분석하였다. PAB8 기능이 상실된 돌연변이체와 knock-down 돌연변이체를 확보하여 종자 발아와 유묘 생장을 관찰하였다. Col-0 pab8 돌연변이 식물체의 경우, 정상 조건과 스트레스 조건하에서의 종자 발아율을 분석한 결과 야생형과 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 Ler-0 pab8 know-down 식물체의 경우, 다양한 스트레스 조건 또는 ABA호르몬 처리 하에서 야생형보다 발아율이 높았다. 이러한 결과는 스트레스 조건 하에서 m6A RNA 메틸화가 종자의 발아에 미치는 영향은 식물의 생태형에 따라 달라진다는 것을 의미한다. 또한 Ler-0 pab8 knock-down 식물체는 고염 스트레스 하에서 생존율이 야생형에 비해 월등히 높았다. 이 결과는 PAB8 유전자가 고염 스트레스 반응에 관여함을 의미한다. 앞으로 PAB8이 결합하는 RNA를 찾고 PAB8이 어떻게 스트레스 반응에 관여하는지를 밝히는 연구가 필요하지만, 본 연구 결과는 식물 스트레스 반응에서 m6A RNA 변형의 중요성과 m6A reader 단백질의 역할에 대한 기본 정보를 제공하였다.

mRNA m6A methylation in Arabidopsis stress response and tomato (Solanum lycopersicum) fruit development

후젠중 전남대학교 2022 국내박사

전사 후 mRNA 안정성, 스플라이싱, 운반 및 번역을 포함한 RNA 대사 조절은, 스트레스 반응뿐만 아니라 식물의 성장과 발달에서 RNA의 적절한 수준과 다양한 세포 과정을 유지하는 데 중요하다. RNA 변형은 RNA 대사를 조절함으로써 전사 후 유전자 발현을 조절하는데 중추적인 역할을 한다. 현재까지 알려진 150종 이상의 다양한 RNA 변형 중에서 N6-메틸아데노신(m6A)은 진핵생물 mRNA에서 가장 잘 알려진 RNA 변형이다. 이 과정에 m6A는 메틸화를 일으키는 메틸트랜스퍼레이스 복합체, 탈메틸화를 일으키는 디메틸레이스, m6A를 인식하는 RNA 결합 단백질 들이 관여한다. 이러한 유전자들이 배아 발달, 뿌리 발달, 개화, 과일숙성 조절, 미세포자 발달 등에 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀져 있지만, 식물 스트레스 반응에서 m6A 메틸화의 분자기능과 생물학적 역할은 거의 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 애기장대의 염분 스트레스에 반응하는 m6A 메틸화의 기능적 역할과, 토마토 과실발달에 관여하는 m6A 메틸화의 중요성을 규명하였다. 애기장대 m6A 메틸화 돌연변이체는 염분 스트레스에 민감한 표현형을 보였으며, 특히 m6A 메틸화 유전자의 하나인 Virilizer(VIR) 돌연변이체는 염분 스트레스에 가장 민감하였다. 이 돌연변이체는 전사체의 3’UTR 부분에서 m6A 메틸화 수준이 크게 감소하였으며, VIR 매개 m6A 변형이 전사체들의 3’UTR 길이를 조절하여 ATAF1, EGR1, GI 및 GSTU17을 포함한 여러 염분 스트레스 음성 조절자의 RNA 안정성을 조절함을 확인하였다. 이러한 결과는 애기장대 염분 스트레스 반응에서 mRNA 메틸화가 전사체들의 3’UTR 길이 및 mRNA 안정성을 조절함으로써 염분스트레스 반응에 관여함을 암시한다. 토마토 과실발달 과정에 전반적인 m6A 수준이 증가함을 확인하였으며, 토마토 과실발달 단계별로 m6A-seq과 RNA-seq을 수행하여 m6A 변성과 과실 팽창 사이의 상관관계를 평가하였다. m6A-seq 결과 수천 개의 단백질 코딩 유전자가 보존된 m6A 모티브를 가진 m6A 변형을 포함하고 있으며, 주로 3’UTR 영역에 m6A 변형이 풍부함을 알 수 있었다. 유전자 기능 분석을 통하여 m6A의 분포가 엽록체 기능과 관련된 유전자에 특히 풍부함을 알 수 있었다. 또한, m6A 메틸화와 mRNA 수준 사이에 일정한 상관관계가 있음을 확인하였다. 특히 호르몬 기능, 내생복제, 세포팽창에 관련된 유전자의 m6A 변형이 과실팽창에 깊이 관여할 가능성을 제시하였다. 토마토 과실에 m6A 메틸화 또는 탈메틸화 억제제를 직접 주입한 실험을 통하여, m6A 수준을 변화시킴으로써 과실팽창 및 과일성숙을 조절할 수 있음을 제시하였다. 종합적으로, 본 연구를 통하여 m6A 변형이 식물의 스트레스 반응 및 과실발달에 매우 중요함을 확인하였다. After transcription, regulation of RNA metabolism, including mRNA stability, splicing, transport, and translation, through post-transcriptional processing steps is critical for maintaining the proper level of existing RNAs and various cellular processes in plant growth and development as well as the stress response. A set of covalent modifications on RNA recently emerged as epitranscriptomic modification, which plays a pivotal role in post-transcriptionally shaping gene expression by modulating the modified RNA metabolism. Among over 150 kinds of diverse RNA modification, N6-methyladenosine (m6A), of them, is more prevalent and the best-elucidated mRNA modification in eukaryotes. The cellular effectors in the m6A pathway comprise methyltransferase complex ("writer") and demethylase ("eraser") that respectively install or remove methylation and m6A-RNA binding protein ("readers") that recognize it. Although these effectors have been functionally identified in a few plant species and play crucial roles in embryo development, root development, floral transition control, fruit ripening control, and microspore development, the molecular function and biological role of m6A methylation in other aspects of development are and stress response are largely unknown. In this study, the functional role of m6A methylation in response to salt stress in Arabidopsis and the feature of m6A methylation during fruit expansion in tomato were determined. In Arabidopsis, I show that m6A methylation plays a crucial role in salt stress tolerance in Arabidopsis. All mutants characterized by reduced levels of m6A displayed salt-sensitive phenotypes in an m6A-dependent manner. The knockdown mutant of virilizer (VIR), one of the m6A writer components, exhibited salt-hypersensitive phenotypes and transcriptome-wide loss of m6A modification in the 3ʹUTR and in the vicinity of the stop codon. I further demonstrated that VIR-mediated m6A modification negatively regulates the RNA stability of several salt stress negative regulators, including ATAF1, EGR1, GI, and GSTU17, by modulating 3ʹUTR lengthening in these transcripts. Our results highlight the crucial role played by epitranscriptomic mRNA methylation in the salt stress response of Arabidopsis and indicate a strong link between m6A methylation and 3ʹUTR length and mRNA stability during stress adaptation. In tomato, I show the potential link between m6A deposition and fruit expansion in micro-Tom. m6A level was increased during fruit expansion. Later, a parallel analysis of the m6A -seq, and RNA-seq in expanding fruit was performed to evaluate the global correlation between m6A modification and fruit expansion. Our m6A -seq reveals that thousands of protein-coding genes contain m6A modification with a consensus motif and are primarily enriched in the 3’UTR. Gene ontology analysis indicates that the distribution of m6A in expanded fruit is largely associated with plant-specific processes relating to the chloroplast function. Moreover, I further uncover a positive correlation between m6A methylation and the mRNA abundance. Specifically, a large number of fruit expansion-related genes, which are involved in hormone and endoreplication, were m6A modified and actively expressed compared to non- m6A modified genes, suggesting a potential involvement of m6A modification in fruit expansion. Importantly, altering m6A in expanded fruit by direct injection of inhibitor of m6A methylation or demethylation into fruit reveal a similar role in inhibition of fruit expansion, but opposite function in regulation of fruit ripening. Collectively, our result suggests a dynamic role of m6A modification involving in fruit expansion.

Role of mRNA m6A methylation in the development and stress response of Arabidopsis and tomato (Solanum lycopersicum)

HAN RONGPENG 전남대학교 2025 국내박사

N6-methyladenosine (m6A) is the most abundant modification found in eukaryotic mRNAs. The methyltransferases (“writers”) and demethylases (“erasers”) add and remove m6A marks, respectively, which controls transcriptome-wide m6A levels and plays crucial roles in plant development and response to environmental cues. In this thesis, I accessed the functional role of mRNA demethylase ALKBH10B under drought stress in Arabidopsis. Loss-of-function alkbh10b mutants exhibit drought- sensitive phenotypes and elevated m6A modification in mRNA. ALKBH10B-mediated m6A methylation affects the stability of genes positively regulated by drought stress, which plays a vital role in drought stress response. Artificial induction of demethylase ALKBH10B into chloroplasts resulted in reduced m6A modification of mRNA in the chloroplast genome, increased photosynthetic activity and better growth under normal, salt and drought stress conditions. This indicates that there is a close molecular connection between m6A methylation and photosynthesis in chloroplasts. To understand the role of m6A methylation in tomato fruit expansion and ripening, I also explored the impact of m6A on tomato fruit expansion and ripening under normal, drought, salt, heat, and cold stress conditions and found that m6A methylation leads to stress escape by regulating the stability of transcripts associated with fruit expansion and ripening. To further understand the role of m6A in tomato fruit expansion and ripening, I generated and analyzed the CRISPR-Cas9-mediated mutants of hiz2, one of the m6A methyltransferases in tomatoes. Results showed a significant reduction in fruit expansion due to reduced global mRNA methylation levels. Overall, this study indicates that m6A methylation is a potent regulatory mechanism affecting plant growth, photosynthesis, fruit development, and stress response. N6-메틸아데노신(m6A)은 진핵생물 mRNA에서 발견되는 가장 풍부한 변형이다. 메틸전이효소와 탈메틸화효소는 각각 m6A 표지를 첨가하고 제거하여 전사체의 m6A 수준을 조절함으로서 식물의 생장과 환경 신호에 대한 반응에 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 mRNA m6A의 탈메틸효소(ALKBH10B)가 애기장대 (Arabidopsis thaliana)의 가뭄 스트레스 반응에 관여하는 기능을 규명하였다. 기능 상실 alkbh10b 돌연변이체는 가뭄에 민감한 표현형을 나타내며, ALKBH10B 매개 m6A 탈메틸화는 가뭄 스트레스에 반응하는 유전자의 안정성을 조절하여 가뭄 스트레스 반응에 중요한 역할을 함을 밝혔다. 탈메틸화효소 ALKBH10B를 엽록체에 인위적으로 도입시킨 경우, 엽록체 mRNA의 m6A 변형이 감소하고 광합성 활동이 증가하며, 정상 조건 및 염분, 가뭄 스트레스 조건에서 더 양호한 생장을 보였다. 이는 엽록체의 m6A 메틸화와 광합성 사이에 밀접한 분자적 연관성이 있음을 시사한다. 뿐만 아니라, m6A 메틸화가 정상, 가뭄, 염분, 고온 및 저온 스트레스 하에서 토마토 과일의 발달 및 등숙을 조절한다는 사실을 입증했으며, m6A 메틸화가 과일의 발달 및 등숙과 관련된 전사체의 안정성을 조절한다는 사실도 알 수 있었다. 토마토 m6A 메틸트랜스퍼라제 중 하나인 hiz2 의 돌연변이체를 제작하여 분석한 결과, 전체 mRNA 메틸화 수준이 감소하였고 과일 생장이 크게 억제됨을 알 수 있었다. 종합적으로, 본 연구를 통해 m6A 메틸화가 식물 생장, 광합성, 과일 발달 및 스트레스 반응에 중요한 역할을 한다는 사실을 알 수 있었다.

The role of N6-methyladenosine in amino acid starvation

안혜진 서울대학교 대학원 2021 국내석사

N6-methyladenosine (m6A)는 다양한 RNA 변형 중의 한 종류로서 특히 전령 RNA에 일어나는 변형 중에서 가장 높은 빈도로 존재하는 변형으로 알려져 있다. m6A는 세포 분화, 면역, 암 등의 다양한 생리학적 과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀져 왔다. 또한, 열 충격 (heat shock), DNA 손상 (DNA damage), 저산소증 (hypoxia) 등의 다양한 세포 내 스트레스 반응에서 m6A의 역할에 대한 연구가 활발히 이뤄져 온 바 있다. 세포 내 대표적인 스트레스 상황인 아미노산 결핍은 유전자 발현 조절에 큰 영향을 끼치지만 이러한 상황에서 m6A의 역할은 지금까지 자세히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 m6A가 스트레스 반응 유전자들의 안정성을 조절함으로써 아미노산 결핍 상황에서의 유전자 조절에서 중요한 역할을 할 것이라는 것을 밝혔다. 실험을 통하여 아미노산 결핍 상황에서 Hela와 HepG2 세포에서 m6A의 양은 증가하고 reader 단백질 중 하나인 YTHDF2의 양은 감소하는 것을 발견하였다. 또한 METTL3와 METTL14을 knockdown한 세포를 이용하여 m6A가 Asns, Chop, Sesn2, Ddit4와 같은 스트레스 반응 유전자의 전령 RNA 양을 증가시킨다는 것이라는 것을 밝혔고, 이를 통해 m6A가 아미노산 결핍 상황에서 이러한 유전자들의 발현 증가에 어느정도 기여할 것이라는 결론을 내릴 수 있었다. N6-methyladenosine(m6A) is one of various RNA modifications and is known as the most abundant modification present in mRNA. m6A modification is thought to have roles in many physiological processes such as cell differentiation, immunity and various cancers. m6A also has been studied in various cellular stress responses such as heat shock response, DNA damage response and hypoxia. Among various cellular stresses, amino acid starvation is a major stress that has a great impact on gene expressions but the role of m6A modification in this context is poorly understood. In the current study, I show that m6A modification has a role in the regulation of gene expression upon amino acid starvation and it works through mRNA stabilization. I show that the m6A levels increase but the protein levels of one of the reader proteins, YTHDF2, decrease upon amino acid starvation in Hela and HepG2 cells. Furthermore, using METTL3 or METTL14 knockdown cells, I show that m6A increases the mRNA levels of stress response genes such as Atf5, Sesn2 and Slc7a11, which contribute at least in part to the induction of those genes in amino acid starvation.

mRNA m6A methylation in the growth and abiotic stress response of Arabidopsis

차이징 전남대학교 2023 국내박사

Among over 170 different RNA modifications, N6-methyladenosine (m6A) is the most prevalent modification identified in eukaryotic mRNAs. m6A methylation is a dynamic reversible modification, which is installed by methyltransferases (writers) and removed by demethylases (erasers). RNA-binding proteins (readers) recognize and bind to the m6A-modified transcripts to modulate gene expression by regulating diverse cellular processes, including mRNA splicing, stability, export, and translation efficiency. Being highly enriched near the start and stop codons and in the 3’UTR of mRNAs, m6A methylation plays essential roles in plant development and response to environmental stresses. The precise initiation of flowering is critical to ensure the successful propagation of plants. m6A mRNA methylation has been shown to participate in floral transition control. In this thesis, I identified FIONA1 (FIO1) as an mRNA m6A methyltransferase that plays a vital role in the floral transition and abiotic stress response in Arabidopsis. Transcriptome-wide analysis of RNA methylome in the fio1 mutant revealed a novel UGCAG m6A motif enriched near the stop codon and within the 3' untranslated region. The deficiency of FIO1 leads to decreases in m6A levels of approximately 488 transcripts, indicating that it is responsible for the methylation of a small group of mRNAs. The fio1 mutant displayed an early flowering phenotype, and the level of FLOWERING LOCUS C (FLC), SQUAMOSA PROMOTER-BINDING PROTEIN-LIKE 3 (SPL3) and SEPALLATA3 (SEP3) was markedly decreased or increased in the mutant. Notably, FIO1-mediated m6A methylation affects the splicing of FLC and the stability of SPL3 and SEP3, thereby influencing their transcript level to regulate floral transition. Collectively, this study identified FIO1 as a novel m6A methyltransferase and suggests a close molecular link between FIO1-mediated m6A methylation and FLC splicing, SPL3, and SEP3 stability in flowering time control. In the aspect of stress response, the expression of FIO1 was induced by several abiotic stresses, and the fio1 mutant displayed a hypersensitive phenotype under salt stress treatment, indicating that FIO1 is crucial for the salt stress response of Arabidopsis. The bioinformatic analysis showed that a group of FIO1-mediated m6A methylated transcripts is involved in the salt stress response, indicating that FIO1-mediated m6A methylation plays a role in Arabidopsis salt stress response. The expression of several m6A-methylated salt stress-responsive genes, including ERD9, IPGAM2, WSD1, GRDP2, AOX1a, and AKR4C9, changed significantly after salt stress treatment. The m6A-IP-qPCR assay showed that the m6A level of ERD9, IPGAM2, WSD1, GRDP2, AOX1a, and AKR4C9 altered significantly in the fio1 mutant compared to the wild type under salt stress conditions. Moreover, the deficiency of m6A methylation affects the mRNA stability of these targets under salt stress treatment. In addition, the altered expression of salt stress-related genes leads to the excessive accumulation of ROS in the fio1 mutant under salt stress. This finding suggests that FIO1-dependent m6A methylation modulates plant salt acclimation by regulating the stability of salt stress-related genes and controlling the accumulation of ROS in Arabidopsis. 현재까지 알려진 170개 이상의 다양한 RNA 변형 중에서, N6-메틸아데노신(m6A)은 진핵생물의 mRNA에서 가장 잘 알려진 RNA 변형이다. m6A 메틸화는 메틸트랜스퍼레이즈(writer)에 의해 이루어지고, 디메틸레이스(eraser)에 의해 제거되는 동적 가역적 변형이다. RNA-결합 단백질(reader)은 m6A로 변형된 전사체를 인지하고 결합하여, mRNA 접합, 안정화, 수송 및 번역의 효율성과 같은 세포 과정을 조절한다. m6A 메틸화는 식물의 발달과 환경 스트레스에 의한 반응에 중요한 역할을 하며, mRNA의 3’UTR과 코돈의 개시와 종결 부위에 높게 분포되어 있다. m6A RNA 메틸화는 식물 발달 조절에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는, 애기장대의 FIONA1(FIO1)이 mRNA m6A writer이며, 식물 발달 및 비생물학적 스트레스에 반응에 중요한 역할을 함을 규명하였다. m6A-seq을 통해 fio1 돌연변이의 mRNA 메틸체(methylome)를 분석한 결과, 종결 코돈과 3’UTR 영역에서 UGCAG m6A 모티프가 풍부함을 확인하였다. FIO1의 결핍은 약 488개 전사체의 m6A 메틸화의 감소를 초래하며, 이는 FIO1이 소규모의 mRNA 메틸화에 관여함을 의미한다. fio1 돌연변이 식물체는 조기 개화 표현형을 보였으며, 개화 관련 유전자인 FLC, SPL3, SEP3 의 발현이 현저히 감소하거나 증가하였다. 특히, FIO1 매개 m6A 메틸화는 FLC 의 스플라이싱, SPL3와 SEP3의 안정성에 영향을 미쳐 개화를 조절하는 것으로 분석되었다. 전체적으로, 본 연구에서는 FIO1이 새로운 m6A writer임을 확인하였고, 개화 시기를 조절하는 과정에서 FIO1 매개 m6A 메틸화와 FLC 스플라이싱, SPL3와 SEP3 안정성 간의 분자적 연관성을 제시하였다. 또한, 다양한 비생물학적 스트레스 하에서 FIO1의 발현이 증가 하였고, fio1 돌연변이 식물체는 특히 염분 스트레스에 민감한 표현형을 보여, 애기장대에서 FIO1이 염분 스트레스 반응에 관여함을 확인 하였다. 생체정보분석 기법을 이용해 FIO1 매개 m6A 메틸화 전사체가 염분 스트레스 반응에 관여함을 제시 하였으며, 돌연변이체 분석을 통해 애기장대의 FIO1 매개 m6A 메틸화가 염분 스트레스 반응에 중요한 역할을 함을 확인 하였다. ERD9, IPGAM2, WSD1, GRDP2, AOX1a 및 AKR4C9 를. 포함한 여러 m6A 메틸화 염분 스트레스 관련 유전자의 발현은 염분 스트레스 처리 후에 큰 변화를 보였다. m6A-IP-qPCR 분석 결과 염분 처리 조건 하에서 야생형에 비해 fio1 돌연변이 식물체에서 ERD9, IPGAM2, WSD1, GRDP2, AOX1a, AKR4C9 의 m6A 정도에 상당한 변화를 보였다. 더욱이, m6A 메틸화의 결핍은 염분 스트레스 처리 하에서 이러한 전사체 mRNA 안정성에 큰 영향을 미쳤다. 아울러, 이러한 염분 스트레스 관련 유전자 발현 변화는, 염분 처리 하에서 fio1 돌연변이체에 ROS 산물이 과도하게 축적되는 결과를 초래 하였다. 따라서 본 연구를 통하여, FIO1 의존적 m6A 메틸화가 염분 스트레스 관련 유전자의 안정성을 조절하고, ROS의 과잉 축적을 조절 함으로서, 식물의 염분 스트레스 적응에 관여함을 제시하였다.

Functions of mRNA m6A readers in Arabidopsis growth and abiotic stresses response

NGUYEN THI KIM HANG 전남대학교 2024 국내석사

The chemical modifications of RNA are recently discovered as a potent mechanism of epigenetic regulation of numerous biological processes in cells. N6-methyladenosine (m6A) is the most prevalent and conserved internal modification found in eukaryotic mRNAs. The m6A writers and erasers are responsible for introducing and removing m6A marks, respectively. The m6A readers are RNA-binding proteins that recognize and interpret m6A-modified RNAs, thereby acting a pivotal role in regulating RNA metabolism, including mRNA stability, splicing, and translation control. In this study, I investigated the function of ECT8, an YTH domain protein, and GRP7, a glycine-rich RNA-binding protein, as potential m6A readers that play crucial roles in regulating plant growth under a range of abiotic stresses and ABA. The electrophoretic mobility shift assay showed that ECT8 and GRP7 have the ability to bind to m6A-modified RNAs in vitro. The ECT8- overexpressing transgenic Arabidopsis plants displayed a better seedling growth than the wild- type under salt stress or ABA. I further found that ECT8 regulates the expression of various genes involved in salt stress response, including SOS1 and GUST17, via modulating their mRNA stability. The loss-of-function grp7 mutant exhibited a hyposensitivity to salt stress or dehydration stress. These observed phenotypes were correlated with the changes in the expression of several m6A-modified transcripts that are either negatively or positively involved in salt and osmotic stress response. Collectively, these findings suggest that ECT8 and GRP7 function as potential m6A readers and play critical roles in mediating the Arabidopsis response to abiotic stress and ABA. 최근 RNA의 화학적 변형은 세포에서 강력한 후성 유전적 조절 메커니즘으로 발견되었으며, 다양한 생물학적 과정에서 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. N6- 메틸아데노신(m6A)은 진핵 생물의 mRNA에서 가장 풍부하고 보존된 내부 변형 형태이며, m6A writer와 eraser는 각각 m6A 표식을 첨가하고 제거하는 역할을 한다. m6A reader는 m6A로 변형된 RNA를 인식하고 결합하는 RNA 결합 단백질로, mRNA 안정성, 스플라이싱, 번역 조절 등 RNA 대사를 조절하는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 YTH 도메인 단백질인 ECT8과 글라이신이 풍부한 RNA 결합 단백질인 GRP7이 잠재적인 m6A reader로서, 다양한 환경 스트레스와 ABA 처리 하에서 식물 성장에 중요한 역할을 함을 규명 하였다. EMSA 분석을 통해, ECT8과 GRP7이 m6A 변형된 RNA에 결합할 수 있음을 알 수 있었다. ECT8 과발현 형질전환 애기장대 식물체는 염분 스트레스나 ABA 하에서 야생형보다 더 양호한 발아력 및 생장력을 보였다. RNA 안정성 평가 실험을 통해, ECT8이 SOS1 및 GUST17을 포함한 여러 염분 스트레스 반응 유전자들의 mRNA 안정성을 조절하여 발현을 조절함을 확인하였다. 또한, grp7 돌연변이는 염분 스트레스나 가뭄 스트레스에 대해 민감한 반응을 나타냈으며, 이러한 표현형은 염분 및 가뭄 스트레스 반응에 부정적 또는 긍정적으로 관여하는 여러 m6A 변형 전사체들의 발현 변화와 관련이 있음을 알 수 있었다. 종합적으로, 이 연구 결과는 ECT8과 GRP7이 잠재적인 m6A reader로서, 애기장대의 환경스트레스 및 ABA 반응을 매개하는데 중요한 역할을 한다는 것을 시사한다.

자연살해세포의 기능 조절을 위한 m6A RNA 변형 및 배양법 연구

김석민 과학기술연합대학원대학교 2023 국내박사

RNA modification is a specific chemical modification that efficiently regulates the RNA’s function without changing the RNA sequence. More than 150 RNA modifications are known so far, and N6-methyladenosine (m6A) is known to be the most abundant in eukaryotic messenger RNA (mRNA) and long non-coding RNA (lncRNA). m6A is involved in almost every part of the RNA life cycle, including the regulation of RNA stability and translation efficiency. Various enzymes play a role by modifying, removing, or recognizing m6A in RNA. FTO was known as a gene related to obesity, but it was identified as the first m6A eraser to remove m6A in 2011. However, their role in immune cells, especially natural killer cells, has not been elucidated yet. Natural killer (NK) cells are one of the white blood cells responsible for innate immunity. They directly attack and kill cells infected with viruses, pathogens, or tumor cells. Using these characteristics, many researchers have tried to use NK cells as anticancer immune cell therapies. However, since cell expansion does not occur sufficiently, repeated dosing is required, and the culture conditions are challenging, making large-scale culture difficult. So, we investigated the function of FTO and the effect of m6A in NK cells and developed a highly efficient cell culture method to obtain NK cells more effectively. We observed that NK cells derived from Fto knock-out mice more inhibited the metastasis and growth of B16F10 melanoma compared to NK cells derived from wild-type mice. And we observed that the NK92 cells with reduced FTO expression more effectively eliminated K562 lymphoma than the normal NK92 cells. We confirmed that FTO affects the activity of NK cells by regulating the IL-2/15-induced JAK/STAT signaling by erasing m6A in the mRNA of SOCS family members. In addition, we developed a biodegradable and biocompatible polymeric scaffold with a macroporous architecture as a 3D-engineered hyaluronic acid (HA)-based niche for cell expansion (3D-ENHANCE). We observed that NK cells cultured in 3D-ENHANCE increased the number and activity compared to NK cells grown in the conventional 2D culture system. Therefore, these results provide an understanding of RNA modification in immune cells and suggest that FTO can be used to regulate the function of NK cells. By reducing the expression of the FTO gene in NK cells, they can be manipulated with much higher activity; furthermore, highly active NK cells can be obtained with high efficiency using a three-dimensional culture system, 3D-ENHANCE. These results may contribute significantly to research on developing immune cell therapeutics using NK cells. RNA 변형 (RNA modification)은 RNA 분자에 특정한 화학적 변형을 말하며, 이러한 변형은 RNA 서열의 변화 없이 효율적으로 RNA의 기능을 조절한다. RNA 변형은 현재까지 150여개 이상이 알려져 있으며, 그 중 N6-methyladenosine (m6A)는 진핵생물의 messenger RNA (mRNA)와 long non-coding RNA (lncRNA)에 가장 풍부하게 존재한다. m6A는 RNA의 안정성과 번역 효율을 조절하는 등 RNA 생활사에 거의 모든 부분에 관여하며, 다양한 종류의 효소들이 RNA에 m6A를 변형시키거나 제거하고, 또는 인식하여 역할을 수행한다. 그 중 FTO 단백질은 비만과 관련된 유전자로 알려져 있었으나, 2011년도에 m6A를 제거 하는 첫 번째 m6A 지우개 (eraser)로써 규명되었다. 하지만 현재까지 면역세포, 특히 자연살해세포에서 m6A와 FTO의 역할과 기능이 뚜렷이 규명되어있지 않다. 자연살해세포는 선천면역을 담당하는 백혈구 세포 중 하나이며, 바이러스나 병원체에 감염된 세포 또는 종양세포를 직접 공격하여 제거한다. 이러한 특성을 이용하여 많은 연구자들이 항암면역세포치료제로 자연살해세포를 사용하고자 하였다. 하지만 세포 확장이 충분히 일어나지 않아 반복적인 투약을 필요로 하고, 배양조건이 까다로워 거대 배양이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 이에 우리는 자연살해세포에서 m6A의 영향과 FTO의 기능을 알아보고자 하였으며, 이와 함께 새로운 세포배양법을 개발함으로써 자연살해세포를 더욱 효과적으로 얻고자 하였다. 우리는 Fto 유전자가 제거된 마우스 자연살해세포는 일반 마우스 자연살해세포에 비해 B16F10 흑색암 세포주의 전이와 성장을 더욱 효과적으로 억제함을 확인하였고, FTO 유전자 발현을 감소시킨 NK92 인간 세포주는 그렇지 않은 NK92 세포주에 비해 K562 혈액암 세포주를 더욱 효과적으로 제거함을 확인하였다. 이러한 연구결과들을 토대로 FTO가 SOCS family member의 mRNA에 존재하는 m6A를 제거함으로써 IL-2/15로 유도된 JAK/STAT 신호전달을 조절하여 자연살해세포의 활성에 영향을 미친다는 사실을 확인하였다. 또한 우리는 고효율의 세포배양과 생체 내 삽입이 가능한 3차원 히알루론산 기반의 생분해성 스케폴드 (3D-ENHANCE)를 개발하였다. 이는 기존의 2차원 세포 배양법에 비해 자연살해세포의 수와 활성이 증가함을 확인하였으며, 마우스 동물에 직접 이식이 가능하여 고형암의 전이를 효과적으로 억제할 수 있음을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 면역세포에서의 RNA 변형을 이해하게 하고, FTO를 이용하여 자연살해세포의 기능을 조절 할 수 있음을 시사한다. NK세포에 FTO 유전자의 발현을 감소시킴으로써 훨씬 더 높은 활성을 가진 NK세포로 조작 할 수 있으며, 나아가 삼차원 세포 배양 시스템을 활용하여 고활성의 자연살해세포를 고효율로 얻을 수 있다. 이를 통해 자연살해세포를 이용한 면역세포치료제 개발 연구에 크게 기여할 수 있음을 시사한다.

Function of mRNA m6A readers in the growth and abiotic stress response of Arabidopsis

음 아마라 전남대학교 2023 국내박사

RNA의 화학적 변형은 최근 세포에서 발견된 후성적 조절 메커니즘으로, 다양한 생물학적 조절 과정에서 중요한 역할을 한다. N6-메틸아데노신 (m6A) 은 진핵생물의 mRNA 에서 일어나는 가장 흔한 내부 변형 중 하나이며, 동·식물에서 많은 생물학적 과정에서 필수적인 역할을 한다. m6A 변형은 메틸화효소(“writer”) 및 탈메틸화효소(“eraser”)에 의해 수행 되고, m6A 해독은 RNA-결합 단백질(“reader”)에 의해 일어나며, pre-RNA 가공, 핵 유출, 붕괴, 번역 등 다양한 RNA 대사에 관여하여, 식물의 뿌리의 발달, 배 발달, 미세포자 발달 및 식물 번식에 중요한 역할을 한다. m6A 인식은 보존된 특정 모티프를 가진 RNA-결합 단백질에 의해 일어난다. K-homology(KH) 모티프를 가진 RNA-결합 단백질인 FLOWERING LOCIS K(FLK)는, Arabidopsis의 개화 억제인자인 FLOWERING LOCUS C(FLC)의 발현에 영향을 주어 식물 발달을 조절하는 것으로 알려져 있으나, FLK가 어떻게 FLC를 조절하는지 그 작용기작은 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 FLK가 FLC 전사체의 3’ UTR 내에 존재하는 m6A 부위에 직접적으로 결합하여 FLC 안정성과 스플라이싱을 감소시켜 FLC 발현을 억제시키는 새로운 mRNA m6A reader 단백질임을 확인하였다. 특히, m6A 메틸화효소 vir-1돌연변이체에서 FLK의 FLC 전사체에 대한 결합이 억제 되었고, flk 돌연변이체의 개화지연 표현형이 m6A reader 기능이 소실된 돌연변이 FLK의 유전적 보완에 의해 회복되지 않은 결과는, FLK가 m6A 의존적 방식으로 FLC 발현을 조절한다는 것을 의미한다. 종합적으로, 본 연구에서는 FLK가 FLC 전사체를 어떻게 조절하는지에 대한 의문점을 밝히고, FLC 전사체에서 FLK 매개 m6A 디코딩과 식물 발달 사이의 분자적 연결 고리를 제시하였다. 또 다른 연구에서, YTHDC1 도메인 패밀리 단백질의 하나인 YTH11이 m6A reader로 작용하여, 다양한 비생물적 스트레스와 ABA 반응에 관여함을 규명하였다.YTH11 유전자의 발현 양상과 yth11 돌연변이의 표현형 분석을 통하여 YTH11이 스트레스 적응에 기여함을 확인하였다.yth11 돌연변이 식물체는 정상적인 조건하에서는 발달 과정에 차이를 보이지 않았으나, 염분, 가뭄 스트레스, 또는 ABA 처리 하에서 민감한 반응을 보였고, 종자 발아의 지연, 묘목의 성장 불량, 생존율의 감소 및 자엽의 녹화 감소의 표현형을 보였다. 이러한 염분, 가뭄 또는 ABA에서의 민감성 표현형은, 스트레스에서 m6A 변형된 유전자 또는 발아 관련 유전자의 안정성 및 발현 정도를 높이거나 낮추는 것과 관련이 있었다.RNA-IP 및 EMSA 분석을 통해 YTH11이 m6A 변형된 RNA에 직접 결합함을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로, YTH11이 m6A reader로서 m6A 변형 RNA 전사체에 결합하여 mRNA 안정성을 조절함으로써, 비생물적 스트레스 또는 ABA반응에 관여함을 제시하였다. The chemical modifications of RNA are recently discovered as a potent epigenetic regulation mechanism in cells and play a critical role in a variety of biological processes. N6-methyladenosine (m6A) is the most abundant internal modification in eukaryotic mRNAs and plays essential roles in different biological processes in plants and animals. This modification is carried out by the m6A “writers” and “erasers,” and is interpreted by m6A “readers,” thus playing a crucial role in regulating RNA metabolism, including pre-RNA processing, nuclear export, decay, and translation. These effectors have been functionally identified in plants and play important roles in root development, embryo development, microspore development, and floral transition. The m6A marks are interpreted by a group of RNA-binding proteins with specific conserved motifs. FLOWERING LOCUS K (FLK), an RNA-binding protein with K-homology (KH) motifs, is known to regulate floral transition via affecting the level of a key floral repressor FLOWERING LOCUS C (FLC) in Arabidopsis. However, the molecular mechanism underlying FLK-mediated FLC regulation remains largely unknown. In this study, I identified FLK as a novel mRNA m6A reader protein that directly binds to the m6A site in the FLC transcript, thus repressing FLC level by reducing its stability and splicing. Importantly, the binding of FLK to FLC transcript was abolished in the vir-1, an m6A writer mutant, and the late-flowering phenotype of the flk mutant was not rescued by genetic complementation of a mutant FLK, whose m6A reader function was eliminated, indicating that FLK binds to and regulates FLC expression in an m6A-dependent manner. Collectively, our results uncover a long-standing question of how FLK regulates FLC transcript and suggest a molecular link between FLK-mediated m6A decoding in FLC transcript and floral transition in Arabidopsis. In another study, I characterized the role of YTH11, an YTHDC-domain family protein, as a potential m6A reader that has vital roles in plant growth under different abiotic stress and ABA treatment. The expression patterns and mutant phenotypes of the YTH11 suggest its crucial role in plant stress adaptation process. The loss-of-function yth11 mutants showed no noticeable developmental defects under normal conditions but displayed hypersensitivity to salt stress, dehydration stress, or ABA, including delayed seed germination, poorer seedling growth, lower survival rate, and less cotyledon greening as compared with the wild type. These salt-, dehydration-, or ABA-hypersensitive phenotypes correlated with enhanced or reduced levels of several m6A-modified stress- or germination-responsive genes. Importantly, the increased or decreased transcript levels were associated with each transcript’s reduced or enhanced decay, respectively. RNA-immunoprecipitation and electrophoretic mobility shift assay showed that YTH11 binds to m6A-modified RNAs both in planta and in vitro. Collectively, these results indicate that YTH11 as an m6A reader regulates the stability of m6A-modified RNA transcripts, thereby facilitating the response of Arabidopsis to abiotic stresses or ABA.