上海交大劉昱課題組開發(fā)一種新型RNA位點特異性標記方法
RNA位點特異性標記對于RNA結構、功能的研究以及相關應用的開發(fā)都是至關重要的。目前已報道的RNA位點特異性標記的方法主要為轉(zhuǎn)錄后標記，但該類方法由于RNA轉(zhuǎn)錄后折疊而導致對RNA中某些位點的標記受限制。
2022年3月16日，上海交通大學生命科學技術學院、微生物代謝國家重點實驗室劉昱課題組在國際著名學術期刊《Journal of the American Chemical Society》上在線發(fā)表題為“Short Oligonucleotides Facilitate Co-transcriptional Labeling of RNA at Specific Positions”的研究論文，研發(fā)了一種RNA共轉(zhuǎn)錄-位點特異性標記的新方法，SMRITI（site-specific?modification of RNA via initiation-escaped transcription）。生命科學技術學院的博士研究生王思雨、陳典為并列第一作者，劉昱特別研究員為通訊作者。生命科學技術學院的博士研究生高靈芝也參與了研究工作。該方法采用體外組裝的轉(zhuǎn)錄延伸復合物來避免相對低效的轉(zhuǎn)錄起始階段，采用“暫停-重啟”的轉(zhuǎn)錄模式，通過添加少于四種核苷酸（包含帶標記基團的核苷酸）來控制?RNA聚合酶的轉(zhuǎn)錄進程，使之在缺少所需核苷酸的位置精確暫停轉(zhuǎn)錄，隨后通過加入所缺核苷酸重啟轉(zhuǎn)錄，實現(xiàn)RNA的特定位點標記。
SMRITI方法創(chuàng)新性地引入短鏈DNA雜交引導RNA鏈3'端的鄰近區(qū)域，解折疊引導RNA的復雜結構，顯著提高標記效率。SMRITI在位點特異性標記RNA上展現(xiàn)強大優(yōu)勢，成功地將天然修飾核苷酸、熒光核苷酸類似物和供體-受體熒光團引入多種RNA的不同結構區(qū)域，包括內(nèi)環(huán)、假結、連接區(qū)、螺旋區(qū)以及連續(xù)相同核苷酸的中間位點。該方法克服了對長鏈RNA分散多位點的標記效率低以及位點選擇上的限制性，成功應用于高效標記長度超過200個核苷酸的RNA。此外，SMRITI方法可以同其它標記手段，例如PLOR聯(lián)用。
圖1.?SMRITI方法示意圖
該研究工作獲得了國家重點研發(fā)計劃（2021YFC2100600、2021YFA0910300）、國家自然科學基金（32071300、31872628）的資助。
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論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c00020
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