衡量RNA的重要化学改性的新方法

一组科学家包括加州大学洛杉矶分校的研究人员已开发出一种核糖核酸测序技术,提供详细信息的化学修饰发生在RNA和多能干细胞的扮演着重要的角色转变成其他类型的细胞的能力。方法可以促进科学家们使用的干细胞再生医学,因为多能干细胞在体内可以变成任何细胞类型。

该研究发表在《自然》杂志上的方法,概述了新的测序技术,甲基化衡量RNA的百分比,或化学改性,每个基因的基因组。

细胞内RNA的重要作用;它携带遗传信息的DNA。这些信息直接细胞的蛋白质在体内扮演着很多重要的角色,但是这些消息是如何生产或管理中的错误会导致各种各样的疾病,包括癌症和神经系统疾病。

直到最近,人们知之甚少如何RNA RNA分子的活动是受甲基化。这项新的研究着眼于一个特定类型的RNA甲基化称为m6A或N6-methyladenosine,这是一种化学改性,具有多种功能,如控制细胞中RNA能活多久和多少蛋白质会产生。m6A修改是最丰富的类型具有RNA的RNA甲基化。

领导的数据分析是文章的第二作者Yi邢教授微生物学,免疫学和分子遗传学在UCLA大学和伊莱的一员并广泛的加州大学洛杉矶分校的再生医学和干细胞研究中心。Cosmas Giallourakis博士,文章的第二作者,哈佛医学院的助理教授和马萨诸塞州总医院,导致新的测序技术的发展。第一作者是哈佛大学医学院Benoit Molinie Jinkai王,一个加州大学洛杉矶分校的博士后。

“以前,我们只能够确定的位置m6A RNA,而不是数量,“兴说,他也是一个加州大学洛杉矶分校的量化和计算生物科学研究所的成员,加州大学洛杉矶分校的生物信息学博士项目的主任。

确定的百分比m6A RNA给研究人员的信息,有可能帮助检测疾病,邢明说,因为m6A水平在病变细胞RNA可能不同于健康细胞。研究人员也可以使用信息m6A水平获得洞察多能干细胞转化成其他类型的细胞的能力。

多能干细胞有两个独特的能力。他们可以变成任何专门的体内细胞,如皮肤、骨骼、血液或大脑细胞;这个过程被称为“分化。“他们还可以创建自己的副本。这些能力对再生医学的发展蕴含着巨大的希望。但是科学家们特别感兴趣了解如何控制的过程多能干细胞分化成特定的细胞类型是安全的,完全有能力再生老化或病变组织。另一个挑战是维持多能干细胞在实验室里,因为他们倾向于自发分化,此时科学家失去了控制细胞的命运的能力。

由邢和Giallourakis领导的研究小组先前的研究表明,阻止m6A阻止多能干细胞分化成专门的细胞类型,同时允许他们保留关键多能的灵活性。

新的测序技术,称为m6A-LAIC-seq,是一种新型的方法,科学家们可以使用它来获取有价值的数据对RNA甲基化使用专门的机器生产数以百万计的RNA序列,并提供洞察细胞的分子签名。

“我们非常兴奋有前途的数据和现在的新工具可用来研究m6A广泛的细胞类型包括多能干细胞,“邢说。“我们预期,我们的研究将提高的理解和使用多能干细胞在再生医学。”

这项研究是由马萨诸塞州综合医院的支持下,美国国立卫生研究院(GM088342、DK090122 ES002109和ES024615)和美国国家科学基金会(切- 1308839);阿尔弗雷德·斯隆研究奖学金;新加坡国立研究基金会通过会研究和技术联盟;由加州大学洛杉矶分校和广泛的干细胞研究Center-Rose山基础研究奖。