研究RNA相互作用的利器,薛愿超开发新的技术,直接原位分析

2020-05-07   爱科学爱自然

高度结构化的RNA分子通常彼此相互作用,并与各种RNA结合蛋白缔合,以调节关键的生物学过程。但是,完整细胞中的RNA结构和相互作用仍然未知。

2020年5月6日,中科院生物物理所薛愿超团队在Nature 在线发表题为“RIC-seq for global in situ profiling of RNA–RNA spatial interactions”的研究论文,该研究通过将RNA结合蛋白介导的邻近连接与深度测序偶联,报道了一种用于分子内和分子间RNA-RNA相互作用的整体概况分析的RNA原位构象测序(RIC-seq)技术。该技术不仅概括了已知的RNA二级结构和三级相互作用,而且还促进了人类细胞中RNA的三维(3D)相互作用图的生成。该研究证明了RIC-seq在发现RNA的3D结构,相互作用和调控作用方面的强大功能和适用性。



RNA结构和相互作用通常由RNA结合蛋白(RBP)介导。 在哺乳动物细胞中,大约有1500个RBP结合,引导和修饰各种RNAs。 从理论上讲,对所有RBP介导的分子内和分子间RNA-RNA相互作用进行全局分析,可以使我们同时推断出任何mRNA和长非编码RNA(lncRNA)的结构和靶标。


一些基于RBP或基于化学的转录组方法可以全局检测RNA双链体,但是稀溶液中的邻近连接和细胞裂解液中可溶性蛋白质的生物素化带来了一些挑战。 为了应对这些挑战,研究人员开发了RIC-seq技术,该技术能够以单核苷酸分辨率无偏映射RBP介导的RNA-RNA相互作用。


具体来说,该研究通过将RNA结合蛋白介导的邻近连接与深度测序偶联,报道了一种用于分子内和分子间RNA-RNA相互作用的整体概况分析的RNA原位构象测序(RIC-seq)技术。该技术不仅概括了已知的RNA二级结构和三级相互作用,而且还促进了人类细胞中RNA的三维(3D)相互作用图的生成。


使用这些图谱,研究人员可以全局识别非编码RNA靶标,并识别RNA拓扑结构域和反式相互作用。该研究揭示增强子和启动子的功能连接性可以使用它们的成对相互作用的RNA进行分配。此外,该研究显示CCAT1-5L(一种超级增强器枢纽RNA)与RNA结合蛋白hnRNPK以及源自MYC启动子和增强子的RNA相互作用,通过调节染色质环来增强MYC转录。该研究证明了RIC-seq在发现RNA的3D结构,相互作用和调控作用方面的强大功能和适用性。


参考消息:

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2249-1