技术简介
RIC-seq是一项全球领先的ω 原始创新技术,由中科院生物物理研究所薛◥愿超课题组开发,能够捕获细胞内RNA原位高级结构及分子间相互作用位点,相关研究成果于2020年5月在《自然》(Nature)杂志○在线发表。RIC-seq技术的转化应用,将进一步丰富表观生物在医学表观遗传领域的产品线,并将与HiChIP技术(DNA-DNA互作)和RADICL-seq技术(RNA-DNA互作)一起进行创新组合,有力推动国内生物医学研究向更高维度和更深●层次发展,服务国家“健康中国”大战略。
技术流程
HeLa细胞用甲醛交联,洗涤剂渗透;
RNA被微球菌核酸酶随机切割,并在其3’端去¤磷酸化;
用pCp-biotin标记RNA 3 ' 端,然后用FastAP碱性磷酸酶处理,去除cp -生物素中3 ' 磷酸基团,T4多核苷酸激酶(PNK)磷酸化5 ' 端;
在原位和非变性条件下,近距离连接得到的RNA片段。在随后的体外阶段,总RNA被提取并片段化(片段长度约为90-nt),含有c -生物素的RNA(长度约为100 nt)被富集,然后转化为strand-specific文库进行测序(长度约为260 bp)。
技术应用
用于系统描绘细胞内全局RNA互作图谱,特别是増强子与▼启动子的互作网络,并揭示特【定RNA的高级结■构与作用靶标。
在医→学研究方面,利用RIC-seq 技术可系统分析基因突变对 RNA 高级结构和作用靶标的影响,揭示非编码区突变的致↑病机理,并为相关疾病的临床诊断和治疗奠定基础。
在病毒研究方面,RIC-seq可用于病毒RNA的结构解析,为病毒感染的机制和开发『抗病毒药物,也具有广阔的应用前景。
应用案例
2020年5月6日,Nature 杂志在线刊发了中国科学院生物物理研究所、河南师范大学◥和信阳师范学院合作完成的研究成果,该研究开发了能够在细胞原位水平上捕获RNA高级结构及分子间互作位点的RIC-seq新技术,解析了HeLa细胞中mRNA和非编码RNA的构象和组织规律,绘制□了全基因组增强子-启动子RNA的调控网络图谱,阐明了增强子RNA激活癌基因MYC 转录的新机制。生物物理所博士生蔡兆奎、副研究员曹唱唱和吉蕾为论文共同一作,薛愿超研究员为通讯作者。
研究人员利用该技术首◣次绘制了HeLa细胞内RNA-RNA的原位三维作用图谱,揭示了蛋白质编码mRNA以及非↓编码RNA的空间组织规律与特征。在应用上率先发现了增强子和启动子非编码RNA之间〗的相互作用,可用于推断其调控网络,并详细解』析了超级增强子lncRNA CCAT1-5L 与RNA结合蛋白hnRNPK、MYC启动子和增强子RNA结合以改变染色质构象,进而调节癌基因MYC 转录的新机制。研究发现RIC-seq技术不仅能检测RNA的高级结构,而且可准确鉴定各类非编码RNA的作用靶标,为后续深入研究非编码RNA所携带的“结构密码”及其功能性提供了全新的实验工具。此外,该技术在〗病毒RNA的结构和靶标研究方面也有广阔的应用前景。