顛覆性技術RT&Tag,可廣泛取代傳統(tǒng)RNA蛋白互作研究
RIP/Clip/MeRIP/ChRIP-seq等基于免疫沉淀的技術,是研究RNA與其它生物分子互作最常見的方法,這些方法一般是用特異抗體拉下與RBP(RNA結合蛋白)結合的RNA或者具有特定修飾的RNA或RNA:DNA雜合鏈,然后再將回收純化后的樣本進行建庫和測序。盡管這些技術已經很成熟,但是過程相當?shù)膹碗s和繁瑣。
近期 Steve Henikoff? 團隊在Nature Methods上介紹了一種名為逆轉錄和標記 (RT&Tag)的方法,能夠簡單快速的研究RNA蛋白互作及RNA修飾,未來有望取代傳統(tǒng)技術【1】。
RT&Tag的實驗原理
逆轉錄和標記 (RT&Tag)的方法首先利用抗體將Oligo(dT)-Adapter-B復合物綁定到目的蛋白附近, 然后偶聯(lián)了Adapter-A的pA-Tn5轉座體結合到抗體上,加入逆轉錄酶后,Oligo(dT)-Adapter-B作為引物在RNA的3‘端逆轉錄產生 RNA/cDNA 雜合鏈,隨后Tn5 轉座酶識別RNA/cDNA雜合鏈,打斷后插入Adapter-A用于下游PCR擴增(圖1)。

圖1:RT&Tag技術原理流程
RNA和RBP互作研究
在雄性果蠅S2細胞系中使用MSL2抗體進行了RT&Tag實驗,文庫片段大小分布主要從200 bp—1000 bp,沒有核小體倍數(shù)模式。reads主要來自外顯子(66%),有少量的內含子(16%)和基因間區(qū)(18%),大多落在基因的3’端,與Oligo(dT)引物從成熟轉錄本的poly-A尾啟動一致。
和以發(fā)表的RIP-seq數(shù)據(jù)相比較,RT&Tag也能夠在S2細胞中識別MLE和roX2之間的相互作用,只需10萬個細胞,測試深度減少4倍(圖2)。

圖2:RNA結合蛋白MSL2-RT&Tag數(shù)據(jù)分析結果
染色質結合RNA研究
Polycomb結構域是染色質的大區(qū)域,具有抑制性組蛋白H3K27me3標記,現(xiàn)有的一些研究表明,RNA參與了該區(qū)域的建立和維持。
以H3K27me3抗體進行RT&Tag,鑒定出1342個差異富集的轉錄本,其中1178個是蛋白編碼基因,GO功能分析與Polycomb通路相關,同時這些靶基因上有更高的H3K27me3-CUT&Tag信號。然后,評估了在10萬、2.5萬及5千個細胞中RT&Tag均能成功富集到H3K27me修飾的靶基因。

圖3:H3K27me3-RT&Tag數(shù)據(jù)分析結果
m6A修飾研究
研究者還發(fā)現(xiàn) RT&Tag 可以檢測 m6A 修飾的 mRNA,鑒定出了281個m6A富集的轉錄本和106個該修飾缺失的轉錄本,其中m6A富集的轉錄本GO功能富集在發(fā)育和轉錄因子結合通路。同樣也評估了在10萬、2.5萬及5千個細胞中RT&Tag均能成功富集到m6A修飾的靶基因。

圖4:m6A-RT&Tag數(shù)據(jù)分析結果
RT&Tag技術相較于傳統(tǒng)免疫沉淀方法有很多優(yōu)勢,如只需要10萬個細胞;測序深度4-8百萬reads;可以應用于任何具有可用抗體的研究;直接打斷RNA/DNA雜合鏈,不需要純化核酸等。
原位抗體連接和標記使得RT&Tag可以滿足染色質結合RNA、RBP-RNA相互作用及m6A修飾RNA的高通量分析的需要,特別是當樣本輸入受到限制時,如臨床樣本或胚胎細胞,提供了一個更加全能和更好的的研究工具。
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文獻引用:
1.Khyzha, Nadiya, Steven Henikoff, and Kami Ahmad. "Profiling RNA at chromatin targets in situ by antibody-targeted tagmentation." Nature Methods (2022): 1-10.
顛覆性技術RT&Tag,可廣泛取代傳統(tǒng)RNA蛋白互作研究的評論 (共 條)
