深圳子科生物報道:將化學(xué)探針與高通量測序相結(jié)合，就形成了一種靈活的方法可以揭示與細(xì)胞功能相關(guān)的RNA結(jié)構(gòu)的作用機(jī)制?？茖W(xué)家們采用各種化學(xué)探針，這些每種化學(xué)探針都能報告RNA分子的不同特征，通過通用的工具包就可以研究體內(nèi)和體外RNA結(jié)構(gòu)以及與其他分子的相互作用了。Cell雜志“RNA Structure Probing Technologies”介紹了相關(guān)的研究成果。

超靈敏RNA二級結(jié)構(gòu)預(yù)測工具

RNA與DNA指揮生命體生產(chǎn)所需蛋白，DNA包含遺傳信息，RNA將信息的編碼指令傳遞給細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)制造點(diǎn)。

DNA主要是完全堿基配對的雙螺旋結(jié)構(gòu)，相對DNA二級結(jié)構(gòu)，RNA序列形成的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。RNA互補(bǔ)堿基對形成的保守二級結(jié)構(gòu)有時甚至比序列本身重要。RNA二級結(jié)構(gòu)類型包括單鏈RNA、配對的雙鏈RNA螺旋、莖環(huán)或發(fā)卡、內(nèi)飾環(huán)、突環(huán)和接觸或多環(huán)等?，F(xiàn)有的RNA二級結(jié)構(gòu)預(yù)測工具不能準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)和描述假結(jié)（pseudoknot）、相吻發(fā)卡（kissing hairpin）和發(fā)卡-突環(huán)接觸（hairpin）等結(jié)構(gòu)。

這款名為“bpRNA”的軟件是一款強(qiáng)大的RNA二級結(jié)構(gòu)的大數(shù)據(jù)注釋工具。它能解析RNA結(jié)構(gòu)，包括復(fù)雜的假節(jié)。所以你最終將得到一個客觀的、精確的、容易理解的，以及包括所有莖、環(huán)和假結(jié)信息的描述，還可以得到每個結(jié)構(gòu)的定位、序列和側(cè)翼堿基對。它將方便大規(guī)模地研究RNA結(jié)構(gòu)。

RNA二級結(jié)構(gòu)的新技術(shù)：SHAPE

RNA在生物學(xué)系統(tǒng)中有著舉足輕重的作用，它不僅將DNA的遺傳信息傳遞給蛋白，還調(diào)控了各種生物學(xué)過程。單鏈RNA就像一條膠帶，可以折疊起來通過堿基互補(bǔ)配對形成二級結(jié)構(gòu)，這樣的3D結(jié)構(gòu)決定著RNA的功能。

用于結(jié)構(gòu)分析的傳統(tǒng)技術(shù)（比如X射線晶體衍射）一般比較麻煩，“而且一次只能用于一個RNA，”斯坦福大學(xué)的Howard Chang教授說。

為了同時研究多個RNA的二級結(jié)構(gòu)，人們想到用化學(xué)修飾來區(qū)分未配對的核苷酸。通過RNA測序分析RNA的堿基修飾模式（即堿基配對狀態(tài)），就可以知道RNA分子是如何折疊的。不過，這類全轉(zhuǎn)錄組分析技術(shù)還存在較大的局限：要么只能靶標(biāo)四種核苷酸中的兩個，要么只能用于體外研究。

Chang教授及其同事首次開發(fā)了可以在活細(xì)胞中全面分析RNA二級結(jié)構(gòu)的新技術(shù)，SHAPE（selective 2'-hydroxyl acylation and profiling experiment）。

SHAPE分析首先是用NAI-N3修飾未配對的核苷酸，然后讓生物素與NAI-N3結(jié)合，通過鏈霉親和素磁珠回收修飾過的RNA。將這些RNA切割成小片段進(jìn)行測序，可以揭示哪些核苷酸被修飾（也就是未配對），哪些核苷酸未被修飾（也就是配對或者結(jié)合蛋白）。

據(jù)介紹， SHAPE技術(shù)不僅可以在活細(xì)胞內(nèi)修飾所有核苷酸，還可以富集被修飾的RNA，進(jìn)一步提高信噪比。

原文標(biāo)題：

SnapShot: RNA Structure Probing Technologies