通用的有针对性的读核糖核酸测序技术发展

在开发能够加快新发现的诊断和治疗,费城儿童医院的研究人员(切)开发了一种通用的、低成本的技术目标完整的RNA分子测序。技术,称为TEQUILA-seq,非常划算的商用解决方案相比,靶向RNA序列,可以适用于不同的研究和临床用途。描述的细节一篇论文中在自然通讯。

从基因到蛋白质,RNA分子可以以不同的方式被切割和加入之前被翻译成蛋白质。这个过程被称为可变剪接,它允许一个单一的基因编码的几种不同的蛋白质。虽然可变剪接发生在许多生物过程,它可以提供在癌症等疾病,导致致病性RNA分子。了解可变剪接可能导致疾病,研究人员需要有准确的会计的RNA分子(称为“成绩单亚型”)是从单个基因。

这样做的方法之一是使用“读”核糖核酸测序平台,RNA分子长度超过10000个碱基序列的端到端,捕捉的全部成绩单亚型。然而,这些读平台有适度的测序收益率,这阻碍了他们的广泛采用,尤其是在临床设置,生成读RNA序列数据在临床信息深度可能会非常昂贵。目标排序,包括丰富感兴趣的特定核酸序列的测序之前,是一个有用的策略,可以大大增强覆盖预定义的目标,但目标的成本和复杂性捕获已经广泛使用的障碍。

“定向读RNA序列是一个强大的战略阐明任何预定义组基因的RNA曲目。然而,现有的技术目标完整的RNA分子测序昂贵或难以建立,把它们的许多实验室,”文章的第二作者说局域网林博士,助理教授病理学和实验室医学和的一员雷蒙德·g·佩雷尔曼细胞和分子治疗中心在切。“TEQUILA-seq解决这个问题通过廉价和容易使用。这项技术可以为不同的目的,适应由用户和研究人员可以选择他们想要的基因序列,使目标捕获在自己实验室的试剂。这有可能加速发现新的诊断和治疗各种疾病的解决方案。”

一个方法允许目标序列被称为杂交capture-based浓缩,它使用短片段核酸寡核苷酸作为捕获探针。这些寡核苷酸(通常是简单地称为“寡核苷酸”)与生物素标记分子,设计基于核酸杂交目标序列互补,这允许容易捕获和隔离他们的目标序列的生物样品。然而,尽管杂交capture-based浓缩是一种有效的方法,有针对性的测序,商业合成生物素化的捕获探针是昂贵的,只能用于有限数量的反应,使每个俘获反应的样品成本高。

为了解决这个限制,切的研究人员开发TEQUILA-seq(成绩单浓缩和量化利用等温地Linear-Amplified探针结合读排序)。的关键创新TEQUILA-seq nicking-endonuclease等温触发链置换扩增反应,可合成大量廉价的生物素化的捕获探针池non-biotinylated寡核苷酸作为模板。只使用一个输入2 ng模板寡核苷酸,研究人员可以生成25 ug的龙舌兰酒探针,可用于至少250捕捉反应。这种创新策略合成捕获探针使TEQUILA-seq高度有效的和可伸缩的大型目标板和许多生物样品。

基准测试其性能,研究人员执行TEQUILA-seq多个基因板合成rna或人工rna。龙舌兰酒探测器执行以及商业捕获探针在目标捕获和浓缩,同时为每个俘获反应便宜数百倍。此外,研究人员表明,TEQUILA-seq可以大大增强检测,同时保留RNA分子的量化目标。

“使用廉价的试剂和一个简单的实验流程,TEQUILA-seq让我们深深序列的完整的RNA分子基因在许多生物样品,”文章的第二作者说亿兴博士,主任计算和基因组医学中心在切。“这是非常令人兴奋,使广泛的医学应用,从RNA-guided基因诊断治疗的发展。”

说明其生物医学效用,研究者应用TEQUILA-seq概要全长40 468的癌症基因的RNA分子在乳腺癌细胞系。他们发现未知的成绩单在广泛研究癌症基因亚型可能阐明如何保护身体免受癌症基因在个体肿瘤灭活。

“我们的工作表明,TEQUILA-seq可以广泛地用于目标序列完整的RNA分子,“林博士说。“此外,龙舌兰酒探针是通用的捕获探针。他们是兼容的靶向RNA和DNA测序,测序读和短内容平台。能够轻松地生成大量的生物素化的捕获探针对任何目标面板以较低的成本和轻松可以促进大规模和许多基本的群体研究,转化,临床应用。”

参考:王许王F, Y, R, et al . TEQUILA-seq:一个多才多艺的和低成本的方法,有针对性的读RNA序列。Nat Commun。2023;14 (1):4760。doi:10.1038 / s41467 - 023 - 40083 - 6

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