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Nat Methods:开发出可测定细胞内RNA甲基化修饰的新技术

来源:生物谷 2016-08-03 23:19

图片摘自:en.wikipedia.org

2016年8月3日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,刊登在国际杂志Nature Methods上的一篇研究报道中,来自加州大学洛杉矶分校的研究人员通过研究开发了一种新型的RNA测序技术,其可以提供RNA上发生的化学修饰的详细信息,相关信息对于多潜能干细胞转化为其它类型的细胞非常重要,该研究或可帮助研究者利用干细胞开发新型的再生医学疗法。

研究者表示,这种新型测序技术可以测定基因组中每一个基因转录成的RNA分子发生甲基化的比例,RNA分子在细胞中扮演着重要的角色,其携带着DNA的遗传信息,这些信息可以指导细胞制造多种蛋白,从而在机体中发挥重要作用,但一旦产生的信息发生错误就会引发多种疾病的发生,包括癌症和神经变性疾病等。

截止到目前为止,研究者并不是非常清楚甲基化作用调节RNA分子活性的分子机制,而本文研究中研究者通过观察并分析名为m6A或N6甲基腺苷的特殊类型的RNA甲基化修饰,这种化学修饰具有多种功能,比如其可以控制RNA在细胞中的存活时间以及其翻译产生蛋白质的量,m6A在产生蛋白质的RNA中是最丰富的一种RNA甲基化。

研究者Yi Xing说道,此前我们仅仅能确定m6A在RNA中的位置,并不能确定其水平如何,而本文中我们则可以确定m6A在RNA中的比例,而这或许就为我们提供了必要的信息来帮助检测多种疾病;相比在健康细胞中而言,m6A在RNA中的水平或许是不同的,而且研究者也利用m6A水平相关的信息可以深入研究多能干细胞转化成为其它类型细胞的能力。多能干细胞有两种特性,其可以转化成为机体中任何特殊类型的细胞,比如皮肤、骨骼、血液或脑细胞等,该过程称之为分化,同时其还可以复制产生多个多能干细胞,多能干细胞所具有的这些能力可以帮助开发新型的再生医学疗法;但如今科学家们非常感兴趣去理解如何控制多能干细胞分化成为特殊类型的细胞,另外一项挑战就是就是如何在实验室中维持多能干细胞的功能和特性,因为这些细胞易于发生自发性分化,从而导致科学家们往往难以控制多能干细胞的命运。

此前研究者Xing及其同事通过研究发现,阻断m6A就可以抑制多能干细胞分化成为特殊类型的细胞,同时还可以促进多能干细胞维持其关键的多能性和灵活性;本文研究中,研究者开发出了这种名为m6A-LAIC-seq的新方法,该方法可以通过利用特殊机器产生成百上千万个RNA测序数据来帮助研究者获取有价值的数据,并且可以帮助研究者深入理解细胞的分子特性。

最后研究者说道,我们非常激动可以获得这些重要的数据,目前利用这种新方法我们就可以对包括多能干细胞在内的一系列细胞中的m6A进行研究,相信通过后期更为深入的研究,我们将会更加深入地理解并且利用多能干细胞来开发新型再生医学疗法。(生物谷Bioon.com)

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m6A-LAIC-seq reveals the census and complexity of the m6A epitranscriptome

Benoit Molinie, Jinkai Wang, Kok Seong Lim, Roman Hillebrand, Zhi-xiang Lu, Nicholas Van Wittenberghe, Benjamin D Howard, Kaveh Daneshvar, Alan C Mullen, Peter Dedon, Yi Xing & Cosmas C Giallourakis

 

N6-Methyladenosine (m6A) is a widespread, reversible chemical modification of RNA molecules, implicated in many aspects of RNA metabolism. Little quantitative information exists as to either how many transcript copies of particular genes are m6A modified ('m6A levels') or the relationship of m6A modification(s) to alternative RNA isoforms. To deconvolute the m6A epitranscriptome, we developed m6A-level and isoform-characterization sequencing (m6A-LAIC-seq). We found that cells exhibit a broad range of nonstoichiometric m6A levels with cell-type specificity. At the level of isoform characterization, we discovered widespread differences in the use of tandem alternative polyadenylation (APA) sites by methylated and nonmethylated transcript isoforms of individual genes. Strikingly, there is a strong bias for methylated transcripts to be coupled with proximal APA sites, resulting in shortened 3′ untranslated regions, while nonmethylated transcript isoforms tend to use distal APA sites. m6A-LAIC-seq yields a new perspective on transcriptome complexity and links APA usage to m6A modifications.

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