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何川/贾桂芳课题组在Angew. Chem. Int. Ed. 报道RNA修饰m6A单基因单碱基检测新技术


201810月,北京大学化学与分子工程学院何川/贾桂芳课题组在《Angew. Chem. Int. Ed. (德国应用化学)》杂志在线发表题为“An Elongation and Ligation-Based qPCR Amplification Method for the Radiolabeling-Free Detection of Locus-Specific N6-methyladenosine Modifications”的研究论文 (DOI:10.1002/anie.201807942)。文章报道了一种快捷检测RNAN6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosinem6A)的新方法。

表观转录组学(epitranscriptomics,又称“RNA表观遗传学”)是近年来兴起的前沿科研领域。RNA化学修饰m6A作为表观转录组学中的明星修饰,是真核mRNA和非编码RNA中的主要化学修饰。m6A可以被修饰酶和去修饰酶进行动态可逆调节,并被结合蛋白识别调控RNA加工代谢,参与许多重要生物学调节,如周期节律、干细胞分化、癌症发生发展及RNA病毒等。m6A检测对于其分子生物学功能和相关疾病研究非常重要。目前报道的检测方法中只有SCARLET方法能够实现单mRNAlncRNAm6A单碱基分辨率的检测,但该方法操作复杂耗时,需要较大剂量的放射性同位素标记,难以广泛应用。

北京大学化学学院何川/贾桂芳课题组开发了SELECT方法,原理如图1所示,该方法简单快捷,用时只需三小时,能够实现低丰度转录本中m6A单碱基分辨率的检测。该方法基于m6A修饰的两点特性:(i)能够阻碍DNA聚合酶在反转录过程的单碱基延伸;(ii)能够降低缺口连接酶的连接效率。SELECT方法采用荧光定量PCR的方法进行定量。结合方法优化,发展了SELECT方法的3个应用实例:(i)在生物学样本总RNA或总mRNA中检测mRNAlncRNA上单位点是否含有m6A修饰;(ii)检测生物学样本中特定m6A位点的修饰比例;(iii)鉴定m6A甲基转移酶或去甲基酶的生理作用靶点。SELECT方法不仅简化了生物学样品中m6A修饰的检测过程,实现低丰度RNAm6A单碱基分辨率的检测,还能够应用于其他RNA化学修饰的检测中,例如N1-甲基腺嘌呤(N1-methyladenosinem1A)和2’-O-甲基化修饰(2’-O-methylationNm)等。

1. SELECT方法原理示意图

北京大学化学与分子工程学院14级博士研究生肖雨同学为第一作者,贾桂芳副研究员为本文通讯作者,相关工作得到了国家科技部和国家自然科学基金委等经费资助。

原文链接:https://doi.org/10.1002/anie.201807942

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