高度結構化的RNA分子通常彼此相互作用,並與各種RNA結合蛋白締合,以調節關鍵的生物學過程。但是,完整細胞中的RNA結構和相互作用仍然未知。
2020年5月6日,中科院生物物理所薛願超團隊在Nature 在線發表題為「RIC-seq for global in situ profiling of RNA–RNA spatial interactions」的研究論文,該研究通過將RNA結合蛋白介導的鄰近連接與深度測序偶聯,報道了一種用於分子內和分子間RNA-RNA相互作用的整體概況分析的RNA原位構象測序(RIC-seq)技術。該技術不僅概括了已知的RNA二級結構和三級相互作用,而且還促進了人類細胞中RNA的三維(3D)相互作用圖的生成。該研究證明了RIC-seq在發現RNA的3D結構,相互作用和調控作用方面的強大功能和適用性。
RNA結構和相互作用通常由RNA結合蛋白(RBP)介導。 在哺乳動物細胞中,大約有1500個RBP結合,引導和修飾各種RNAs。 從理論上講,對所有RBP介導的分子內和分子間RNA-RNA相互作用進行全局分析,可以使我們同時推斷出任何mRNA和長非編碼RNA(lncRNA)的結構和靶標。
一些基於RBP或基於化學的轉錄組方法可以全局檢測RNA雙鏈體,但是稀溶液中的鄰近連接和細胞裂解液中可溶性蛋白質的生物素化帶來了一些挑戰。 為了應對這些挑戰,研究人員開發了RIC-seq技術,該技術能夠以單核苷酸解析度無偏映射RBP介導的RNA-RNA相互作用。
具體來說,該研究通過將RNA結合蛋白介導的鄰近連接與深度測序偶聯,報道了一種用於分子內和分子間RNA-RNA相互作用的整體概況分析的RNA原位構象測序(RIC-seq)技術。該技術不僅概括了已知的RNA二級結構和三級相互作用,而且還促進了人類細胞中RNA的三維(3D)相互作用圖的生成。
使用這些圖譜,研究人員可以全局識別非編碼RNA靶標,並識別RNA拓撲結構域和反式相互作用。該研究揭示增強子和啟動子的功能連接性可以使用它們的成對相互作用的RNA進行分配。此外,該研究顯示CCAT1-5L(一種超級增強器樞紐RNA)與RNA結合蛋白hnRNPK以及源自MYC啟動子和增強子的RNA相互作用,通過調節染色質環來增強MYC轉錄。該研究證明了RIC-seq在發現RNA的3D結構,相互作用和調控作用方面的強大功能和適用性。
參考消息:
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2249-1