上海交大劉昱課題組開發(fā)一種新型RNA位點(diǎn)特異性標(biāo)記方法
RNA位點(diǎn)特異性標(biāo)記對(duì)于RNA結(jié)構(gòu)、功能的研究以及相關(guān)應(yīng)用的開發(fā)都是至關(guān)重要的。目前已報(bào)道的RNA位點(diǎn)特異性標(biāo)記的方法主要為轉(zhuǎn)錄后標(biāo)記，但該類方法由于RNA轉(zhuǎn)錄后折疊而導(dǎo)致對(duì)RNA中某些位點(diǎn)的標(biāo)記受限制。
2022年3月16日，上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院、微生物代謝國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉昱課題組在國際著名學(xué)術(shù)期刊《Journal of the American Chemical Society》上在線發(fā)表題為“Short Oligonucleotides Facilitate Co-transcriptional Labeling of RNA at Specific Positions”的研究論文，研發(fā)了一種RNA共轉(zhuǎn)錄-位點(diǎn)特異性標(biāo)記的新方法，SMRITI（site-specific?modification of RNA via initiation-escaped transcription）。生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院的博士研究生王思雨、陳典為并列第一作者，劉昱特別研究員為通訊作者。生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院的博士研究生高靈芝也參與了研究工作。該方法采用體外組裝的轉(zhuǎn)錄延伸復(fù)合物來避免相對(duì)低效的轉(zhuǎn)錄起始階段，采用“暫停-重啟”的轉(zhuǎn)錄模式，通過添加少于四種核苷酸（包含帶標(biāo)記基團(tuán)的核苷酸）來控制?RNA聚合酶的轉(zhuǎn)錄進(jìn)程，使之在缺少所需核苷酸的位置精確暫停轉(zhuǎn)錄，隨后通過加入所缺核苷酸重啟轉(zhuǎn)錄，實(shí)現(xiàn)RNA的特定位點(diǎn)標(biāo)記。
SMRITI方法創(chuàng)新性地引入短鏈DNA雜交引導(dǎo)RNA鏈3'端的鄰近區(qū)域，解折疊引導(dǎo)RNA的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，顯著提高標(biāo)記效率。SMRITI在位點(diǎn)特異性標(biāo)記RNA上展現(xiàn)強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，成功地將天然修飾核苷酸、熒光核苷酸類似物和供體-受體熒光團(tuán)引入多種RNA的不同結(jié)構(gòu)區(qū)域，包括內(nèi)環(huán)、假結(jié)、連接區(qū)、螺旋區(qū)以及連續(xù)相同核苷酸的中間位點(diǎn)。該方法克服了對(duì)長(zhǎng)鏈RNA分散多位點(diǎn)的標(biāo)記效率低以及位點(diǎn)選擇上的限制性，成功應(yīng)用于高效標(biāo)記長(zhǎng)度超過200個(gè)核苷酸的RNA。此外，SMRITI方法可以同其它標(biāo)記手段，例如PLOR聯(lián)用。
圖1.?SMRITI方法示意圖
該研究工作獲得了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2021YFC2100600、2021YFA0910300）、國家自然科學(xué)基金（32071300、31872628）的資助。
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論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c00020
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