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新方法揭示了细胞中调控分子的隐藏种群

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-11-09  浏览次数:10
核心提示:由于加州大学圣克鲁斯分校(UC Santa Cruz)的研究人员开发了一种新的RNA测序技术,最近发现的一组小RNA分子(其中一些与癌症进展有

由于加州大学圣克鲁斯分校(UC Santa Cruz)的研究人员开发了一种新的RNA测序技术,最近发现的一组小RNA分子(其中一些与癌症进展有关)的数量已经大大增加。


8月3日发表在《自然方法》(Nature Methods)杂志上的一篇论文描述了这种技术,它能对从基因组转录后经过化学修饰(甲基化)的小rna进行敏感检测。研究人员利用这项技术揭示了从酵母细胞和人类细胞中转移RNA分子中提取的大量修饰片段。
“转运rna是所有生物体中数量最多的小rna中的一部分,而事实证明,细胞中到处都是它们的小片段。”我们发现,由于RNA的修饰,这些碎片中的许多都隐藏在标准分析中,”第一作者Aaron Cozen说道,他是加州大学圣克鲁斯分校生物分子工程项目的科学家。


高级作者、生物分子工程教授兼主席Todd Lowe说,该方法开启了RNA研究的一个快速增长的领域。“用我们的方法,对转移RNA片段的总体检测增加了三倍多,”他说。


转移RNA在几十年前就有了特征,与信使RNA和核糖体RNA一起,在将DNA编码的遗传指令转化为蛋白质中起着明确的作用。然而,microRNA的RNA干扰和基因调控的发现,彻底改变了科学家对RNA在基因调控和其他细胞功能中的作用的理解。从那以后,在细胞中发现了数量惊人、种类繁多的小RNA分子,科学家们仍在努力弄清它们都在做什么。


“在过去的五年里,我们开始看到转移rna不仅仅是把基因转化成蛋白质,它们还被切成碎片,在细胞中做其他的事情,”洛说。“就在最近,这些碎片的一个子集被发现可以抑制乳腺癌的进展。”


通过高通量测序技术可以检测和分析转移RNA片段。但是RNA测序协议中的一个关键步骤被加入甲基的RNA修饰所阻断,这些修饰在转移RNA中很普遍。加州大学圣克鲁斯分校的研究人员和他们在罗彻斯特大学医学院的合作者开发了一种酶的方法,在测序之前去除这些修饰。


为了使该方法更强大,UCSC团队开发了一种对测序数据的计算分析,他们可以使用这些数据来识别和映射特定的修改,看看它们有多普遍。他们使用这种方法精确地预测先前记录的在酵母中转移RNA修饰模式。将这项技术应用到人体细胞上,他们能够记录大量以前未绘制的修改。


“在人类基因组中,这种特殊的修饰只在10%到15%的转移rna中被绘制出来,而我们的方法能够绘制出几乎所有的转移rna。”这大大加快了发现的步伐。


洛指出,该项目利用了加州大学圣克鲁斯分校在RNA生物学和基因组学两个主要领域的专业知识。他的实验室隶属于加州大学圣克鲁斯基因组研究所和RNA分子生物学中心。


 
 
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