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陆发隆研究组开发PAIso-seq方法揭示RNA poly(A)尾巴内部广泛存在其他碱基修饰

  RNA poly(A)尾巴是成熟的mRNAlncRNA的重要組成部分,對RNA穩定性和翻譯起著重要的調控作用。然而目前的poly(A)尾巴檢測技術仍然非常有限。20191122日,中國科學院遗传与发育生物学研究所陆发隆研究组在Nature Communications發表題爲Poly(A) inclusive RNA isoform sequencing (PAIso?seq) reveals wide-spread non-adenosine residues within RNA poly(A) tails的文章(DOI:10.1038/s41467-019-13228-9),建立了一種稱爲PAIso-seq的高靈敏度高准確度的RNA poly(A)尾巴檢測技術。 

 

  通過PAIso-seq發現轉錄組中存在數kb長的poly(A)尾巴。全長RNA信息讓我們可以去探索RNA可變剪切與poly(A)尾巴這兩種重要RNA轉錄後調控之間的關聯。PAIso-seq具有極高的靈敏度,能夠在單個卵細胞中實現轉錄組水平的poly(A)尾巴的檢測,爲稀有微量樣本的全轉錄組poly(A)尾巴分析提供了技術基礎。包含poly(A)尾巴信息的全長轉錄本數據爲研究者理解不同RNA轉錄後調控的協同作用與機制提供了重要的工具。

 

  更有意思的是通過PAIso-seq發現poly(A)尾巴並不僅是人們之前認爲的一段純A序列,也不僅僅在3’末端存在其他堿基修飾(U, G,C)。本研究揭示了在小鼠GV期卵中有超過17%mRNA poly(A)尾巴的主體區域存在廣泛的UGC碱基的掺入。该發現将改写教科书中关于RNA poly(A)尾巴组成的描述。近期在拟南芥、线虫和人细胞系中也發現了poly(A)尾巴的主體中含有非A堿基,其中在線蟲和人細胞系研究中開發的FLAM-seq方法與PAIso-seq方法都是基于PacBio三代測序平台。相較FLAM-seq而言,PAIso-seq在灵敏度上有非常大的优势。这些新發現的poly(A)尾巴內部的非A堿基如何生成,對RNA起着什么样的调控作用是接下来要回答的重要问题,该發現以及PAIso-seq方法爲RNA轉錄後調控研究打開了一扇全新的大門。 

 

  中國科學院遗传与发育生物学研究所特别研究助理刘玉胜博士与博士生聂虎为本文的共同第一作者,陆发隆研究员为本文的通讯作者。该研究得到科技部、国家自然科学基金委、中國科學院及分子发育生物学国家重点实验室的资助。