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  • 单碱基m7G RNA修饰测序(Alkaniline-Seq)技术

     

     

    m7G/m3C AlkAniline-Seq 产品列表:

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    RNA表观遗传修饰在转录后水平调控基因表达,显著影响RNA的性质。迄今为止,已经鉴定了150多种不同的RNA修饰,其中最常见的是N1 -甲基腺苷( m1A )、3 -甲基胞苷( m3C )、5 -甲基胞嘧啶( m5C )、N6 -甲基腺苷( m6A )和N7 -甲基鸟苷( m7G )修饰。

    m7G修饰是RNA鸟苷酸第七位N上的甲基化修饰,广泛存在于mRNA、rRNA、tRNA、sRNA、微小RNA ( miRNA )和长链非编码RNA ( lncRNA )中。对维持RNA的加工代谢、稳定、出核以及蛋白质翻译具有重要作用。

    m3C RNA甲基化是在RNA胞嘧啶(C)的第3位N上发生甲基化的一种修饰(3-methylcytidine,m3C)。目前研究发现,m3C RNA修饰存在于mRNA、tRNA、rRNA中,但是对m3C的形成机制和功能仍然知之甚少。

    云序生物m7G/m3C RNA甲基化测序服务(AlkAniline-Seq),可同时对m7G和m3C修饰进行高通量检测和单碱基定位。

     

     

    技术简介:

     

    AlkAniline-Seq的发现首先源于诱导含有m7G RNA切割的传统化学方法。该方法包括以下三个步骤:

    1.碱水解使RNA片段化

    m7G甲基化在碱性条件下,会受到氢氧根离子的亲核攻击,最终会导致开环、碱基消除和碱性位点的产生;用于input对照样品在进行随机片段化后,直接加接头,建库测序。

    2.碱性磷酸酶去除磷酸基团,将所有的片段末端转换为羟基。

    碱性磷酸酶用来修复RNA片段末端,以去除RNA中预先存在的5’-磷酸集团和碱性水解产生的所有形式的3 ' -磷酸集团,这使得处理获得的所有DNA片段都含有5’-和3’-OH末端

    3.苯胺裂解RNA链

    在对RNA片段进行广泛的去磷酸化处理后,苯胺通过m7G裂解产生的碱性位点水解RNA,通过苯胺裂解过程中产生的5’-磷酸作为筛选文库制备的关键因素,从而达到特定位点富集的目的。

    4.加接头,构建cDNA文库并测序,进行生物信息学分析,鉴定修饰位点

     

     

     

      实验流程图如下:       

     

     

     

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  • 案例分析

     

    案例1:哺乳动物mRNA内m7G甲基化转录组图谱

     

    原文:Transcriptome-wide Mapping of Internal N7-Methylguanosine Methylome in Mammalian mRNA

     

    期刊:Molecular Cell                        影响因子:14.25

     

    由于全部种类的反转录酶均无法将RNA m7G位点逆转录成对应发生碱基突变的cDNA,为了准确的探究RNA内m7G甲基化情况,何川团队利用m7G自带正电荷的特征,开发了新的m7G单碱基深度测序方法。该方法能够将RNA内含m7G位点转化为另一种可产生反转录碱基变异的新位点,并依据碱基变异率估计m7G位点的甲基化水平。此方法随后也被证实可检测18S rRNA中的1639位内含m7G位点以及可揭示人类细胞tRNA中的22个46位内含m7G位点。并观测到其在mRNA分布、富集的共有序列及其它统计特征与m7G-MeRIP-seq数据基本保持一致。该文章不仅揭示了m7G甲基化在人类细胞中的分布特征,同时还发现METTL1是一种甲基转移酶,它在mRNA中催化了m7G甲基化修饰,并表明m7G的内部甲基化可以影响mRNA的翻译。

    (A) Hela和HepG2细胞进行m7G单碱基深度测序:10个代 表性的mRNA内m7G修饰结果展示。(C) 801个m7G位点的mRNA特征。(E)前7个mRNA内 m7G motif在mRNA中的分布百分比。

    (A) Hela和HepG2细胞进行m7G单碱基深度测序:10个代 表性的mRNA内m7G修饰结果展示。

    (C) 801个m7G位点的mRNA特征。(E)前7个mRNA内 m7G motif在mRNA中的分布百分比。

     

    案例2: METTL1通过m7G甲基化促进let-7 MicroRNA的加工

     

    原文:METTL1 Promotes let-7 MicroRNA Processing via m7G Methylation

     

    期刊:Molecular Cell                   影响因子:14.25

     

    剑桥大学戈登研究所和病理学系中心,借助m7G RNA甲基化测序技术,识别了A549细胞中miRNA具有m7G甲基化修饰。该研究发现Mettl1调控的pri-let7 m7G修饰通过改变pri-let7中G-四重结构,进一步调控pre-let7和let7的表达,影响肺ai细胞迁移。该研究揭示了Mettl1依赖的m7G甲基化修饰可以作为调控miRNA结构、生物发生和细胞迁移的一种新的RNA修饰。

    m7G在miRNA生物发生中的作用

    图注:m7G在miRNA生物发生中的作用

     

  • 云序技术优势:

     

    单碱基分辨:

    与传统的RNA-seq方法不同,AlkAniline - Seq为高通量深度检测RNA修饰提供了新的思路:特定的化学反应使得RNA片段在修饰位点N+1处发生断裂,从而导致N+1处RNA片段的产生,并且这些片段被选择性的转化为测序文库,大大提高了方法的特异性与敏感性。

     

     

    假阳性低:

    研究人员采用AlkAniline-Seq对大肠杆菌tRNA的应用成功地检测到所有已知的m7G位置,没有任何假阳性命中,表明了AlkAniline-Seq的低假阳性。

     

     

    可实现低丰度RNA检测甲基化修饰位点

    研究人员进一步将AlkAniline-Seq 应用于人细胞质和线粒体rRNAs和tRNAs。以总RNA为起始材料,研究人员建立了这些RNA分子中m7G、m3C和D位点的完整图谱。因为一些低丰度的RNA仅以pg的数量存在,这一全面检测更加说明了该方法的异常敏感性。

     

    一次测序,两种修饰(同时检测m7G与m3C位点)

    通过对人类细胞质和线粒体tRNA的分析显示,可以同时检测到m7G位点、m3C位点和以及D位点,由于这些修饰的核苷酸来自不同的亲本,因此当reads对齐时,很容易区分开,实现一次检测,即可获得至少两种修饰结果。

     

    分子覆盖

    AlkAniline-seq依赖于基于化学的正富集结果文库中的reads,避开了RNA传统化学测序方法的缺点,降低了背景噪音以及信号错误率,具有较高的信噪比,可实现低丰度、全分子测序。

     

    服务优势

     

    单碱基分辨

    可同时对m7G和m3C甲基化修饰进行单碱基精确定位。

     

    高通量检测

    可对全转录组范围内的m7G和m3C位点进行高通量地平行检测。

     

    全分子覆盖

    可全面地对mRNA、lncRNA、pri-miRNA、tRNA和rRNA等多类RNA分子的m7G和m3C位点进行检测。

     

    一站式服务

    客户仅需提供组织或细胞,云序生物一站式完成RNA抽提,样品预处理,建库,测序,数据分析全套流程。

     

    专业的生物信息学分析

    专业的生物信息学团队,能够满足客户的各类深入数据分析需求。

     

技术服务

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