Arraystar表观转录组芯片 定量检测表观转录修饰

【字体: 时间:2018年12月06日 来源:康成生物

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  Arraystar表观转录组芯片,结合双色荧光芯片标记系统和RNA修饰免疫共沉淀技术,对每个RNA转录本异构体的修饰百分比进行定量。芯片覆盖了mRNA、lncRNA、circRNA、pre-miRNA、pri-miRNA、snoRNA 和snRNA的表观转录组。

优势

与MeRIP-seq相比,Arraystar表观转录组芯片有其独特的优势(表1):

• 可同时检测各种转录本的修饰情况,以及不同条件下的修饰差异;更重要的是,还可检测每一种转录本的修饰比例
• 对编码基因和非编码基因有很好的覆盖率,甚至MeRIP-seq很难检测到的lncRNA和circRNA也可以检测
• 无需去除rRNA,比MeRIP-seq更简单便捷
• 样本需求量少,总RNA起始量低至1 μg
• 适用于多种样本,比如降解的石蜡包埋样本,血清/血浆/全血样本

  1

表观转录组芯片

MeRIP-seq

RNA

³ 1μg  RNA

³ 120 μg RNA

修饰百分比

Yes

No

RNA种类

mRNA, lncRNA, circRNA, pre-miRNA, pri-miRNA, snoRNA, snRNA

Poly(A+) mRNA

转录本特异性

良好

RNA 样本

细胞系,组织,少量或降解样本(石蜡包埋样本、血清、血浆)

细胞系,大量组织

分离mRNA

去除rRNA

不需要

需要


介绍

RNA转录后修饰,比如m6A、m1A、m5C和假尿嘧啶(Ψ)修饰,共同组成了表观转录组,是一种新层次的基因表达调控方式。m6A是mRNA和lncRNA上含量最丰富的修饰,在转录后各个水平影响mRNA/ lncRNA 的代谢和功能 [1]。此外,m6A还参与了其它ncRNA的功能,例如,调控circRNA非帽子依赖的翻译起始[2]和pri-miRNA的成熟过程[3]。

RNA修饰的潜在功能不仅取决于其所修饰的是何种基因转录本,同时也取决于被修饰部分在该转录本中所占的百分比。然而,目前大部分转录组水平的RNA修饰检测方法着重于寻找转录本上的修饰位点,不能够定量地检测被修饰转录本的百分比。这一类定量信息的缺乏已引起越来越多科研工作者的关注[1,4]。

Arraystar表观转录组芯片,结合双色荧光芯片标记系统和RNA修饰免疫共沉淀技术,对每个RNA转录本异构体的修饰百分比进行定量。芯片覆盖了mRNA、lncRNA、circRNA、pre-miRNA、pri-miRNA、snoRNA 和snRNA的表观转录组。

定量检测修饰百分比

同一种RNA转录本的修饰亚群和非修饰亚群,由于其结构和结合蛋白的不同,会导致不同的命运,从而产生不同的功能和生物学效应[4] (图1)。MeRIP-seq常常被用来确定修饰的位置,但不能对特定的转录本修饰比例进行定量。Arraystar表观转录组芯片能够在同一个芯片中通过双色通道的方法检测每个转录本修饰亚群和非修饰亚群的百分比(图 2),同时对何种转录本发生修饰和不同条件下转录本的修饰差异进行鉴定。


图1. 同一种RNA转录本,随着其修饰的化学计量数发生变化,其功能也随之改变。在某一种细胞条件下,携带修饰的“RNA 转录本a”所占百分比可能非常低(比如,细胞状态1),但在另外一种条件下百分比变高(比如,细胞状态2)。通过引起RNA结构改变,或招募修饰阅读蛋白, “转录本a”的命运发生变化,比如从蛋白翻译转变为RNA降解。


图2. Arraystar表观转录组芯片可以在同一张芯片上使用Cy5检测免疫共沉淀的修饰RNA,用Cy3检测上清中的非修饰RNA,从而检测每一个转录本中修饰和非修饰的百分比。

覆盖编码基因和非编码基因的表观转录组

对于MeRIP-seq很难检测到的 RNA类型(比如lncRNA和circRNA),芯片也具有良好的灵敏度和精确性。

• Arraystar mRNA&lncRNA表观转录组芯片: 适用于mRNA, lncRNA, pre-miRNA, pri-miRNA, snoRNA 和 snRNA.
• Arraystar circRNA 表观转录组学芯片: 适用于circular RNA

转录本特异性检测

选择性剪切产生的转录本异构体具有组织特异性和不同的生物功能。例如,TRIM9短的异构体(NM_052978),而非长的异构体(NM_015163),能够促进DNA和RNA病毒引起的I型干扰素的表达。转录本异构体的修饰百分比发生改变,常与生物功能和疾病相关。然而,由于测序深度覆盖需求、短reads 组装和定量不精确,使得MeRIP-seq难以在转录本特异性水平进行定量。

Arraystar表观转录组芯片,使用外显子和跨剪接位点特异性探针,确保了每个转录本异构体修饰水平检测的可信度与精确性,提供了更深层次的表观转录组学信息。

低至1 μg的RNA要求量

目前MeRIP-seq需要大量的总RNA(≥120 μg),而Arraystar表观转录组芯片总RNA起始量低至1 μg,适用于很多取材有限的生物学样本,为更多的课题研究提供了机会。

Arraystar表观转录组芯片

产品内容

Human mRNA&lncRNA Epitranscriptomic Array (m6A)

44,122 mRNAs; 12,496 lncRNAs; 3,813 Mid-size ncRNAs

Mouse mRNA&lncRNA Epitranscriptomic Array (m6A)

48,161 mRNAs; 8,393lncRNAs; 4,087 Mid-size ncRNAs

Rat mRNA&lncRNA Epitranscriptomic Array (m6A)

27,770 mRNAs; 10,582 lncRNAs; 2,505 Mid-size ncRNAs

Human circRNA Epitranscriptomic Array (m6A)

13,617 circular RNAs

Mouse circRNA Epitranscriptomic Array (m6A)

14,236 circular RNAs

Rat circRNA Epitranscriptomic Array (m6A)

14,145 circular RNAs


References
[1] Gilbert W.V. et al. (2016) Science [PMID: 27313037]
[2] Yang Y. et al. (2017) Cell Res. [PMID: 28281539]
[3] Alarcón C.R. et al. (2015) Cell [PMID: 26321680]
[4] Lewis C.J. et al. (2017) Nat. Rev. Mol. Cell Biol. [PMID: 28144031]
[5] Qin Y. et al. (2016) Cell Res. [PMID: 26915459]

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