《Nature Biotechnology》综合RNA图谱

【字体: 时间:2021年06月21日 来源:Ghent University

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  通过巧妙地结合互补测序技术,研究人员加深了我们对已知RNA分子功能的理解,发现了数千种新的RNA。更好地理解我们的转录组对于更好地理解疾病过程和发现可能作为治疗靶点或生物标记物的新基因至关重要。

  

通过巧妙地结合互补测序技术,研究人员加深了我们对已知RNA分子功能的理解,发现了数千种新的RNA。更好地理解我们的转录组对于更好地理解疾病过程和发现可能作为治疗靶点或生物标记物的新基因至关重要。

这篇文章“The RNA Atlas expands the catalog of human non-coding RNAs”,发表在《Nature Biotechnology》上,这是五年多努力工作的结果,以进一步解开人类转录组的复杂性。在对人类细胞和组织中所有RNA分子的特征进行如此全面的研究之前,还从未进行过这样的努力。

各种形状和大小的RNA

我们的转录组与我们的基因组类似,是组成我们基因组的DNA链上转录的所有RNA分子的总和。然而,与后者没有一对一的关系。首先,每个细胞和组织都有一个独特的转录组,具有不同的RNA产生和组成,包括组织特异性RNA。其次,并不是所有的RNA都是从典型的蛋白质编码基因转录出来的,这些基因最终会产生蛋白质。我们的许多RNA分子不是用作构建蛋白质的模板,而是来源于曾经被称为垃圾DNA的DNA:功能未知的DNA长序列。

这些非编码RNA(ncRNA)有各种形状和大小:短的、长的,甚至是圆形的RNA。它们中的许多甚至缺少腺嘌呤分子的尾部,这是蛋白质编码RNA的典型特征。

300人类细胞和组织类型以及三种测序方法

“有其他项目对我们的转录组进行分类,但RNA图谱项目是独特的,因为应用了测序方法,来自根特大学医学遗传学中心的Pieter Mestdagh教授说。“我们不仅研究了多达300种人类细胞和组织类型的转录组,而且最重要的是,我们利用了三种互补的测序技术,一种是针对小RNA的,一种是针对多聚腺苷酸(polyA)RNA的,另一种是全RNA测序技术。”

这项最后的测序技术导致了成千上万个新的非编码RNA基因的发现,包括一类新的非多聚腺苷酸单外显子基因和许多新的环状RNA。通过结合和比较不同测序方法的结果,研究人员能够确定每一个测量的RNA转录物在不同细胞和组织中的丰度,它是否有polyA尾(对于某些基因来说,这可能因细胞类型不同而不同),以及它是否呈线性或圆形。此外,在确定某些ncRNAs的功能方面搜索并找到了重要线索。通过观察不同细胞类型中不同RNA的丰度,他们发现了表明调控功能的相关性,并能确定这种调控是发生在转录水平(通过阻止或刺激蛋白质编码基因的转录)还是转录后水平(例如通过分解RNA)。

这是生物医学的宝贵资源

所有数据,分析和结果(相当于一些信息库)可在R2门户网站下载和查询,使社区能够利用这一资源作为探索非编码RNA生物学和功能的工具。

贝勒医学院的Pavel Sumazin教授:“通过将所有数据合并到一个综合目录中,我们为世界各地研究疾病过程的生物医学科学家创造了一个新的有价值的资源。更好地理解转录组的复杂性对于更好地理解疾病过程和发现可能作为治疗靶点或生物标记物的新基因是至关重要的。RNA疗法的时代正在迅速崛起——我们都目睹了令人印象深刻的RNA疫苗的发明,并且已经有第一批针对RNA的药物用于临床。我相信在未来的几年和几十年里,我们会看到更多的这种疗法。”

原文检索:

Lucia Lorenzi, Hua-Sheng Chiu, Francisco Avila Cobos, Stephen Gross, Pieter-Jan Volders, Robrecht Cannoodt, Justine Nuytens, Katrien Vanderheyden, Jasper Anckaert, Steve Lefever, Aidan P. Tay, Eric J. de Bony, Wim Trypsteen, Fien Gysens, Marieke Vromman, Tine Goovaerts, Thomas Birkballe Hansen, Scott Kuersten, Nele Nijs, Tom Taghon, Karim Vermaelen, Ken R. Bracke, Yvan Saeys, Tim De Meyer, Nandan P. Deshpande, Govardhan Anande, Ting-Wen Chen, Marc R. Wilkins, Ashwin Unnikrishnan, Katleen De Preter, Jørgen Kjems, Jan Koster, Gary P. Schroth, Jo Vandesompele, Pavel Sumazin, Pieter Mestdagh. The RNA Atlas expands the catalog of human non-coding RNAs. Nature Biotechnology, 2021; DOI: 10.1038/s41587-021-00936-1


 

Ghent University. "Comprehensive RNA-Atlas: Researchers have built one of the most comprehensive catalogues of the human transcriptome ever." ScienceDaily. ScienceDaily, 17 June 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/06/210617163703.htm>.

Ghent University. (2021, June 17). Comprehensive RNA-Atlas: Researchers have built one of the most comprehensive catalogues of the human transcriptome ever. ScienceDaily. Retrieved June 17, 2021 from www.sciencedaily.com/releases/2021/06/210617163703.htm

Ghent University. "Comprehensive RNA-Atlas: Researchers have built one of the most comprehensive catalogues of the human transcriptome ever." ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2021/06/210617163703.htm (accessed June 17, 2021).

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