新型 RNA 定序技术诞生!让曾经无法检测到的小 RNA 一一现形!

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小分子 RNA 为长度 50-250 之间的核苷酸的 RNA,依功能可分为 microRNA、piRNAs(Piwi interacting RNAs)、tsRNA(tRNA-derived small RNA)。它在癌症、糖尿病、神经性疾病和生殖扮演相当重要的角色。然而,以前的技术是无法检测到这些小分子 RNA。

随着高通量 RNA 定序技术的进步(RNA-seq)也大大促进了小型非编码 RNA(small non-coding RNA, sncRNA)的发现,但是由于 RNA 修饰干扰转接子(adapter)连接和反转录过程,进而阻止了带有这些修饰的 sncRNA 的检测,使得目前广泛使用的 RNA-seq 的定序结果仍有不小的误差。

新型 RNA 定序技术诞生,克服 RNA 修饰限制

近日,加州大学河滨分校(University of California, Riverside)研究团队开发了一种新型 RNA 定序方法,即是透过克服 RNA 修饰中止定序来全景显示 RNA(panoramic RNA display by overcoming RNA modification aborted sequencing,简称 PANDORA-seq),来帮助人们发现许多经过化学修饰的小RNA。

PANDORA-seq 采用组合酶处理(combinatorial enzymatic treatment)来去除阻碍转接子连接和反转录的关键 RNA 修饰。

PANDORA-seq 于干细胞临床应用

该研究团队使用 PANDORA-seq 来分析体细胞重新编程为诱导性多功能干细胞时的小分子 RNA 变化,然后发现某些 tsRNA 和 rsRNA 可以影响蛋白质合成,甚至影响胚胎干细胞的谱系分化,而不是由 microRNA 主导。此结果颠覆过去的认知,即是 microRNA 主导著许多哺乳动物的组织和细胞的分化,piRNAs 则在睾丸中表现来调控并调节生殖细胞的发育。

扩大 RNA 研究视野

PANDORA-seq 可望扩大小 RNA 的研究视野,可能需要重新审查以前所有使用传统 RNA 定序的研究。该研究团队下一步想要研究 tsRNA/rsRNA 的产生方式,以及它们在干细胞中的功能,以及在发育过程中如何协调细胞命运。

延伸阅读:揪出细胞层次里的致病真凶:单细胞 RNA 定序结合微流体技术

参考资料:
1. Nat Cell Biol (2021). https://doi.org/10.1038/s41556-021-00652-7
2. https://news.ucr.edu/articles/2021/04/05/new-method-expands-world-small-rnas

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