Аналоги нуклеозидов для метаболического мечения и секвенирования матричной РНК

Высокопроизводительное РНК-секвенирование (RNA-seq) широко используется для анализа глобальной экспрессии генов в клетке, но эффективное отслеживание динамических изменений в экспрессии мРНК остаётся сложной задачей.

В исследовании, опубликованном в журнале Fundamental Research, учёные представили новый метод. Он основан на включении аналога аденозина, N⁶-аллиладенозина (a⁶A), во вновь синтезируемые РНК через пути утилизации нуклеозидов.

После метаболического мечения исследователи применили химическую обработку иодом, чтобы преобразовать a⁶A в транскриптах в другую структуру — 1,N⁶-циклизированный аденозин. Эта модификация вызывает несовпадение оснований при обратной транскрипции РНК, что приводит к появлению мутационных сигналов (A→C/T) при последующем анализе RNA-seq.

«Мы считаем, что будет исследовано всё больше аналогов нуклеозидов для использования в качестве химических меток для секвенирования, чтобы добиться специфического мечения разных типов РНК, особенно мРНК», — говорит Цзяньчжао Лю, автор-корреспондент исследования, профессор Института биологических макромолекул факультета полимерной науки и инженерии Чжэцзянского университета.

Команда обнаружила, что a⁶A распознаётся РНК-полимеразой и включается в новосинтезированную клеточную мРНК. В настоящее время коммерчески доступно антитело, подходящее для иммунопреципитации РНК, содержащей a⁶A. Используя этот ресурс, исследователи применили a⁶A для изучения изменений в профилях экспрессии генов в условиях отсутствия метионина, а также использовали a⁶A-IP для подтверждения результатов секвенирования.

«Наша методика позволит исследователям отслеживать вновь образованные транскрипты, содержащие a⁶A, и изучать их динамику, включая синтез и распад РНК», — говорит Лю. «a⁶A предоставляет не только химическую метку для секвенирования, но и метку для обогащения с помощью антител».