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单细胞测序技术服务 靶向lncRNA单细胞全转录组测序 单细胞全转录组测序 |
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生物分子凝聚体研究 HyPro靶RNA临近标记技术 |
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RNA-蛋白相互作用 HyPro - MS CHIRP – MS RNA pull-down MS |
RNA-RNA/DNA相互作用 HyPro-seq/芯片 CHIRP-seq |
蛋白-RNA相互作用 AGO APP seq/芯片 RIP-RNA seq/芯片 |
蛋白-蛋白相互作用 CoIP-MS/AP-MS |
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NGS测序技术服务 DRIPc-seq |
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NGS测序技术服务 环状DNA测序 |
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基因芯片技术服务 Small RNA修饰芯片 m6A单碱基分辨率芯片 mRNA&lncRNA表观转录组芯片 circRNA表观转录组芯片 |
NGS测序技术服务 表观转录组学测序服务 RNA m6A甲基化测序（MeRIP Seq） |
LC-MS mRNA碱基修饰检测 tRNA碱基修饰检测 |
PCR技术服务 MeRIP-PCR技术服务 m6A绝对定量RT-PCR技术服务 m6A单碱基位点PCR（MazF酶切法）技术服务 |
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NGS测序技术服务 DNA（羟）甲基化测序（抗体法） DNA甲酰基胞嘧啶(5fc)修饰测序 DNA 5hmC 测序（化学法） 染色质免疫共沉淀测序 |
PCR技术服务 MeDIP-qPCR hMeDIP-qPCR ChIP-qPCR |
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Ribo-seq Ribo seq |
核糖体-新生肽链复合物(RNC) RNC联合 circRNA芯片 RNC联合 lncRNA芯片 RNC联合mRNA-seq |
Small RNA，例如microRNA，tRNA来源小RNA（tsRNA，包括tRF&tiRNA）等，其RNA分子上具有多种不同的修饰，其中如5-甲基胞苷（m5C），7-甲基鸟苷（m7G），8-氧代鸟嘌呤（O8G），假尿苷（Ψ）和N6-甲基腺苷（m6A）等修饰能够在多种生物学过程中调控相应small RNA的活性，并对于疾病的发生发展具有重要作用。随着技术的发展，现今高分辨率和高通量的检测与定量修饰small RNA水平的方法使其有望成为临床诊断中的新一类高灵敏度疾病生物标志物。
Small RNA上的修饰影响miRNA生成
RNA链上含有由RNA编辑酶ADAR1产生的肌苷的pri-miRNA能够抵抗miRNA剪切酶Drosha的切割，从而减少成熟miRNA的产生[1]。另一方面，带有m6A修饰的pri-miRNA则会促进Drosha的切割，导致成熟miRNA的增加[2]。除此之外，m7G修饰被发现也能够促进pre-miRNA的成熟(如let-7e上的m7G修饰)[3]。
Small RNA上的修饰影响miRNA识别靶基因
已知miRNA种子区修饰(如miR-184和miR-1上的O8G修饰)能够改变miRNA-mRNA碱基配对，影响miRNA靶向目的基因的特异性，进而产生影响巨大的生物学后果[4-6]。这些修饰在病理条件下被添加到small RNA上，可以作为一种表观转录机制来调控基因的表达[5,6]。
Small RNA上的修饰影响其稳定性
哺乳动物small RNA(如siRNA和piRNA) 的3 '端2 ' - O -甲基化(2 ' -OMe)可保护small RNA免受尿苷化和RNA降解途径的降解[7]。2 ' -OMe可以延长植物miRNA被摄入人体后在体内的半衰期，这产生了一种有趣的可能，即来自植物性饮食的修饰small RNA可以在人体胃肠道中存在足够长的时间，进而调节人体的生理过程[8,9]。
区分自身和外源RNA
缺乏肌苷修饰的外源dsRNA能够与一种dsRNA解旋酶类型的RIG-I样受体蛋白MDA5结合，触发抗病毒天然免疫反应[10]。有研究表明，缺乏18位2 ' - O甲基化(Gm)的细菌tRNAs能够被相关免疫细胞中内体表面的toll样受体7 (TLR-7)识别，激活下游天然免疫反应[11]。
8-氧代鸟嘌呤（O8G）
活性氧(ROS)可将miRNA中的鸟嘌呤(G)转化为8-氧鸟嘌呤(O8G)。O8G碱基会与腺嘌呤(A)配对，而不是和原本未修饰的G一样与C配对。因此，miRNAs种子区(位置2-8)的O8G修饰通过O8G•A碱基对改变mRNA靶向性。例如，在大鼠成心肌细胞H9c2中，当氧化应激导致RNA带上O8G修饰时，miR-184与其新的mRNA靶标BCL-XL和BCL-W结合并抑制其翻译，导致心肌细胞死亡增加[4]。在另一个例子中，仅在miR-1的种子区引入O8G就足以引起小鼠发生心肌肥大[5]。相反，对O8G-miR-1的特异性抑制可减轻心肌肥大的表型。因此，miRNA的O8G氧化可以作为一种重要的表观转录调控机制来影响氧化还原介导的基因表达以及相应疾病的发生发展[5]。
7-甲基鸟苷（m7G）
m7G甲基转移酶METTL1通过m7G直接与miRNA前体结合，并加速pre-miRNA成熟[3]。在经过pre-miRNA的加工过程后，m7G可能仍处于成熟miRNA上，并调控成熟miRNA的功能。例如，带有m7G修饰的成熟let-7e能够下调靶HMGA2 mRNA的稳定性和翻译效率，通过降低HMGA2的水平来抑制肺癌细胞的迁移和增殖。
假尿苷（Ψ）
假尿苷（Ψ）是RNA上最丰富的修饰之一。在假尿苷合成酶7 (PUS7)的催化下，tsRNA 5 '端 寡聚鸟嘌呤(TOG)中的假尿苷化可激活人胚胎干细胞中tsRNA介导的整体翻译抑制[12]。
N6-甲基腺苷（m6A）
一方面，通过对于m6A抗体富集的miRNA及其上带有的m6A修饰基序RRACH进行分析，人们发现在人类胚胎肾细胞HEK293中，有超过200种成熟的miRNA被m6A修饰[13]。
另一方面，m6A修饰能够影响miRNA功能。例如，在miR-17-5p或let-7a-5p中，m6A引起mRNA识别位点周围的大范围构象变化，改变miRNA的靶向效率[14]。总的来说，与配对的正常组织相比，癌组织中miRNAs上的m6A甲基化显著增加。尤其值得注意的是，在血清中m6A修饰的miR-17-5p水平在区分早期胰腺癌患者与健康人时具有极高的灵敏度和特异性[14]。因此，miRNA中的m6A修饰状态可以作为早期癌症的诊断生物标志物。以上结果表明，对m6A修饰的研究是我们理解miRNA生物学功能的另一个重要角度。
5-甲基胞苷（m5C）
miRNA上的m5C修饰能够干扰miRNA/mRNA双链的形成，导致miRNA自身基因沉默活性的丧失。例如，m5C修饰解除了miRNA-181a-5p的抑癌功能，并与多形性成胶质细胞瘤(GBM)的预后不良相关[15]。此外，m5C修饰还会引起RISC沉默复合物的结构变化。例如，在miR-200c-3p中，靠近MRE位点的第9位碱基上m5C修饰破坏了miRNA与AGO的Ser220间形成的氢键，导致与AGO的Arg761相互作用的miRNA第8位鸟嘌呤发生移位[14]。
Small RNA修饰与疾病的关联使其有望成为一类新的表观转录组层面的生物标志物，并且这些潜在的生物标志物具有优良的诊断疾病与判断患者预后的能力。例如，miRNA的O8G氧化影响氧化还原介导的基因表达，并与心肌细胞上发生的疾病相关[5]。此外，与正常组织相比，m6A修饰的miRNA在癌症中显著增加。举例而言，对血清中m6A修饰的miR-17-5p水平检测在诊断早期胰腺癌的过程中具有极高的灵敏度和特异性[14]。
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[3] Pandolfini, L., et al. (2019) "METTL1 Promotes let-7 MicroRNA Processing via m7G Methylation" Mol Cell 74(6):1278-1290 e9 [PMID: 31031083]
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