2018年10月,北京大學化學與分子工程學院何川/賈桂芳課題組在《Angew. Chem. Int. Ed. (德國應用化學)》雜志在線發(fā)表題為“An Elongation and Ligation-Based qPCR Amplification Method for the Radiolabeling-Free Detection of Locus-Specific N6-methyladenosine Modifications”的研究論文 (DOI:10.1002/anie.201807942)。文章報道了一種快捷檢測RNA中N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)的新方法。
表觀轉錄組學(epitranscriptomics,又稱“RNA表觀遺傳學”)是近年來興起的前沿科研領域。RNA化學修飾m6A作為表觀轉錄組學中的明星修飾,是真核mRNA和非編碼RNA中的主要化學修飾。m6A可以被修飾酶和去修飾酶進行動態(tài)可逆調節(jié),并被結合蛋白識別調控RNA加工代謝,參與許多重要生物學調節(jié),如周期節(jié)律、干細胞分化、癌癥發(fā)生發(fā)展及RNA病毒等。m6A檢測對于其分子生物學功能和相關疾病研究非常重要。目前報道的檢測方法中只有SCARLET方法能夠實現(xiàn)單mRNA和lncRNA中m6A單堿基分辨率的檢測,但該方法操作復雜耗時,需要較大劑量的放射性同位素標記,難以廣泛應用。
北京大學化學學院何川/賈桂芳課題組開發(fā)了SELECT方法,原理如圖1所示,該方法簡單快捷,用時只需三小時,能夠實現(xiàn)低豐度轉錄本中m6A單堿基分辨率的檢測。該方法基于m6A修飾的兩點特性:(i)能夠阻礙DNA聚合酶在反轉錄過程的單堿基延伸;(ii)能夠降低缺口連接酶的連接效率。SELECT方法采用熒光定量PCR的方法進行定量。結合方法優(yōu)化,發(fā)展了SELECT方法的3個應用實例:(i)在生物學樣本總RNA或總mRNA中檢測mRNA或lncRNA上單位點是否含有m6A修飾;(ii)檢測生物學樣本中特定m6A位點的修飾比例;(iii)鑒定m6A甲基轉移酶或去甲基酶的生理作用靶點。SELECT方法不僅簡化了生物學樣品中m6A修飾的檢測過程,實現(xiàn)低豐度RNA中m6A單堿基分辨率的檢測,還能夠應用于其他RNA化學修飾的檢測中,例如N1-甲基腺嘌呤(N1-methyladenosine,m1A)和2’-O-甲基化修飾(2’-O-methylation,Nm)等。
圖1. SELECT方法原理示意圖
北京大學化學與分子工程學院14級博士研究生肖雨同學為第一作者,賈桂芳副研究員為本文通訊作者,相關工作得到了國家科技部和國家自然科學基金委等經費資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1002/anie.201807942
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