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    RNA修飾隱藏的神秘調控
    表觀轉錄組學越來越受到科學家們的重視,成為了近來興起的熱門領域之...
     
    北大學者Nature子刊揭示假尿苷合酶在miRNA加工和tRNA修飾中的新功能
    假尿苷修飾(Y)是細胞內RNA上最豐富的修飾,被稱為RNA的...
     
    Cell Res,Science發現新型RNA修飾m6Am甲基轉移酶
    兩項工作完全獨立完成,發表時間僅相差四天,但是實驗結論非常一致...
     
    Cell:表觀遺傳新關注點—mRNA修飾
    研究證實,mRNA修飾正在定義一個復雜的新層面,并將隨著epitranscriptome系統...
     

    延伸閱讀:

    什么是表觀轉錄組學?
    MeRIP Seq的技術局限性與Arraystar m6A單堿基分辨率芯片的解決方案
    單獨m6A位點與多聚m6A位點的功能意義
    lncRNA m6A研究的重要意義
    circRNA m6A修飾的新功能——超越RNA穩定性調控
    為什么修飾百分比的檢測對RNA修飾研究至關重要??????????????
    研究small RNA修飾的挑戰與方法
    small RNA修飾:重要功能與相關疾病研究進展?
    Small RNA修飾的分子機制




    m6A
    m6A是真核生物mRNA上含量最豐富的化學修飾,由甲基轉移酶復合物(包含METTL3,METTL14,WTAP,KIAA1429,RBM15,RBM15B)催化產生,可被去甲基化酶ALKBH5或FTO去除。



    m1A
    m1A是新近發現的可逆的表觀轉錄修飾,能被RNA修復酶ALKBH3去除,目前尚未發現明確的m1A修飾酶與修飾識別蛋白。



    m5C與hm5C
    m5C廣泛分布于tRNA與rRNA上,具有穩定tRNA二級結構、影響反密碼子環構象、維持rRNA翻譯保真等功能。



    Pseudouridine (ψ)
    假尿嘧啶核苷ψ,常被成為第五類核苷酸,由尿嘧啶核苷(U)異構化形成。



    Inosine (I)
    肌苷修飾,常稱為A-to-I編輯,是高等真核生物里最常見的一種RNA編輯方式,由腺苷酸脫氨酶ADAR完成。



    ac4C
    N4-acetylcytidine (ac4C),N4位乙酰胞嘧啶,是真核原核生物中保守的化學修飾,早期研究認為ac4C主要存在tRNA和18S rRNA上。
       
     
     
     

    RNA修飾隱藏的神秘調控

    Epitranscriptome analysis這個名稱是由希臘語“epi”作為前綴,指的就是除開已知功能或遺傳性,任何添加到核苷酸上的修飾。幾十年來,科學家們幾乎都沒有注意到RNA修飾,因為早在上個世紀60年代和70年代RNA上的標記就被發現了,但是大家只關注于tRNA和rRNA,以及DNA上的表觀遺傳修飾。

    但隨著科學家們發現了出現在所有RNA種類中的化學標記,動態添加或者去除這些標記的“Reader寫手”和“Eraser橡皮擦”,重新點燃了對RNA修飾的興趣。例如,從腺嘌呤上去除一個甲基基團的酶,與阿爾茨海默癥患病風險之間的關聯,表明了這種修飾在神經健康方面扮演了重要調節作用。

    由此表觀轉錄組學越來越受到科學家們的重視,成為了近來興起的熱門領域之一。迄今為止,在RNA上已發現了170多種化學修飾[1]。這些修飾大量分布在非編碼RNA(ncRNA),特別是rRNA, tRNA和snRNA上,為ncRNA在翻譯與剪接中發揮正常功能所必需。令人興奮的是,研究人員發現m6A(N6-methyladenosine),m1A(N1-methyladenosine),m5C(5-methylcytidine),hm5C(5-hydroxylmethylcytidine),I(inosine)以及ψ(pseudouridine)等化學修飾也分布在真核生物mRNA上,影響mRNA的代謝與功能。特別是伴隨著許多mRNA修飾酶(Writer)、去修飾酶(Eraser)和修飾識別蛋白(Reader)的新發現,mRNA化學修飾的可逆變化與動態調控重新激起了研究人員的興趣。

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    RNA 修飾領域最重要的成就

    對于迄今為止RNA修飾領域最重要的成就,康奈爾大學Samie R. Jaffrey教授認為,“第一個用于繪制 m6A全轉錄組方法可能是表觀轉錄組學領域中最重要的事件,現在已經被復制用于其他幾種核苷酸修飾。 在全轉錄組作圖之前,通過使用質譜法或其他分析測量檢測水解 RNA 中修飾的核苷酸,發現修飾的核苷酸。這些方法是模棱兩可的,尤其是對于低豐度的修飾:即使你有一個高純度的 mRNA 制劑,你還是擔心微量的污染轉移 RNA (tRNA) 或核糖體 RNA (rRNA) 可能是修飾的來源。這使得很難確定修飾的核苷酸是否來自 mRNA。”

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    如何研究RNA修飾

    從目前的研究成果來看,表觀轉錄組影響深遠,是作為將可塑性疊加在其他基因組上連線轉錄組上的一種手段。表觀轉錄組“代碼”不僅可以啟用或增強 RNA 催化或 RNA 依賴性反應中的特定化學反應,還可以改變 RNA 結構-功能關系,從而以時空和信號依賴性方式提供額外的基因調控層。

    然而,表觀轉錄組的功能研究落后于表觀基因組的功能研究,這是因為缺乏可以在轉錄組范圍內檢測這些表觀轉錄組標記的靈敏且穩健的技術。研究表觀轉錄組存在幾個主要挑戰。首先,大多數 RNA 修飾不能通過高通量測序直接檢測到。因為對 RNA 的化學修飾通常不會改變修飾堿基的堿基配對特性,逆轉錄 (RT) 將簡單地擦除這些修飾,并使它們與常規 RNA 堿基無法區分。其次,雖然 rRNA、tRNA 和 snRNA 很豐富,但其他類型的RNA,例如 mRNA 和長鏈非編碼 RNA (lncRNA),豐度可能較低。第三,缺乏現有的計算工具來促進從測序數據識別修飾位點的能力。

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      表觀轉錄修飾高通量篩選與驗證:

    mRNA&lncRNA 表觀轉錄組芯片
    定量檢測mRNA&lncRNA中m6A或m5C的表觀轉錄修飾水平及修飾百分比

    CircRNA 表觀轉錄組芯片
    定量檢測circRNA中m6A或m5C的表觀轉錄修飾水平及修飾百分比

    Arraystar m6A 單堿基分辨率芯片
    單堿基分辨率水平定位m6A位點,定量分析m6A修飾的百分比和豐度。

    Arraystar Small RNA修飾芯片???
    在單張芯片可定量miRNA,pre-miRNA和tRNA衍生的small RNA(tsRNA,包括tRF&tiRNA)的堿基修飾??蓹z測的修飾包括:8-氧代鳥嘌呤(o8G),7-甲基鳥苷(m7G),N6-甲基腺苷(m6A),假尿苷(Ψ)或5-甲基胞苷(m5C)。

      PCR 技術服務:

    MeRIP PCR 技術服務
    m6A單堿基位點PCR(MazF酶切法)技術服務??
    m6A絕對定量RT-PCR技術服務


    科學家們使用Arraystar表觀轉錄組芯片成果例舉:

    Molecular Therapy - Nucleic Acids文章丨pre-miR-320/RUNX2的m6A修飾調控骨髓來源間充質干細胞的成骨潛力
    Stroke文章| 短暫局部性腦缺血顯著改變小鼠大腦中RNA的m6A修飾水平
    Journal of Experimental & Clinical Cancer Research文章|RBM15通過m6A修飾促進喉鱗狀細胞癌的發生發展

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