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北京大學伊成器研究組發展了一種通過化學標記和富集手段實現全轉錄組水平上假尿嘧啶RNA修飾的單堿基分辨率測序技術,并繪制了人和小鼠細胞轉錄組中假尿嘧啶RNA(信使核糖核酸)修飾的譜圖。相關成果日前發表于《自然—化學生物學》雜志。
轉錄后修飾在生命體中廣泛存在,假尿嘧啶RNA修飾就是其中的重要成員。假尿嘧啶在多種非編碼RNA上的功能與機制已有較多研究,但對于信使RNA(mRNA)上假尿嘧啶的分布和潛在生物學功能,目前知之甚少。zui主要的難題在于如何實現假尿嘧啶在mRNA上的定位。
為研究哺乳動物轉錄組中的假尿嘧啶修飾,科學家首先利用高分辨質譜對mRNA中的假尿嘧啶修飾進行定量,發現其廣泛存在于各種細胞系及小鼠的組織中,并且在哺乳動物mRNA中豐度相當高。科研人員繼而通過化學生物學、高通量測序等手段,發展了一種利用小分子化合物實現特異性標記與富集的假尿嘧啶高通量測序技術。
利用該技術,他們實現了人細胞系以及小鼠(大腦與肝臟組織)全轉錄組水平的單堿基分辨率假尿嘧啶檢測,發現在數千個mRNA與長非編碼RNA上都含有假尿嘧啶修飾。
研究還發現,轉錄組中假尿嘧啶的含量與分布均受到各種環境刺激的調控,呈現出“刺激條件特異性"的誘導修飾。因此,此項研究不但揭示了假尿嘧啶的廣泛存在,繪制了轉錄組中假尿嘧啶RNA修飾的高清譜圖,也為這一轉錄后修飾參與基因表達調控的研究提供了重要工具,同時為近年來興起的RNA表觀遺傳學領域提供了嶄新的研究方向。