3月30日,中國科學院生物物理研究所研究員葉克窮課題組、北京大學現代農學院博士王玉秋和中科院遺傳與發育研究所研究員李家洋課題組合作在Nucleic Acids Research上發表了題為Profiling of RNA ribose methylation in Arabidopsis thaliana的論文。論文系統檢測了模式植物擬南芥中多種RNA上的2'氧甲基化修飾譜,并對指導修飾的snoRNA進行了歸屬。
大部分RNA在轉錄后都會發生化學修飾,其中核糖2'位甲基化是頻率最高的修飾之一。該修飾在核糖體rRNA、tRNA、剪接體snRNA等RNA上有廣泛分布,能影響RNA的結構、功能和穩定性等方面。真核生物的細胞質rRNA和snRNA上含有大量的2'氧甲基修飾,它們中絕大多數是由C/D型核仁小RNA(snoRNA)和多個蛋白質組裝成的復合物催化合成的。復合物中的C/D snoRNA通過堿基配對結合互補的底物,并挑選距離D/D'序列上游第5個堿基位點進行修飾(D+5規則)。
擬南芥作為模式植物大部分的C/D snoRNA已經被鑒定,但是缺乏對2'氧甲基化修飾全局性分布的檢測。研究人員利用RiboMeth-seq高通量技術測定了擬南芥多種RNA的2'氧甲基化修飾譜。他們鑒定了胞質rRNA上111個修飾位點,其中包括12個新位點,并排除了大量以前預測的假位點。他們通過分析修飾位點序列和C/D snoRNA之間的配對,給大部分修飾位點找到了向導snoRNA,并發現近半數修飾位點附近的序列還和snoRNA形成額外的配對,這種額外配對可能幫助底物的結合。通過預測和突變體驗證實驗,他們發現至少有4個修飾位點是由具有多重特異性的C/D snoRNA通過非D+5指導規則修飾的。
研究人員在snRNA上發現了19個修飾位點,其中13個位點在人源snRNA也保守分布。他們還發現線粒體rRNA和葉綠體rRNA上各含有5個幾乎相同的修飾位點,其中2個為新發現的位點,它們分布在核糖體大亞基和小亞基的結合界面。論文還分析了C/D snoRNP突變體中修飾的變化。總之,該研究揭示擬南芥三種類型rRNA和snRNA上的2'氧甲基化修飾譜,為研究它們的功能和生物發生機制提供基礎。
研究得到了國家自然科學基金委、中科院戰略性先導科技專項和科學技術部重點研發計劃等項目的資助。
擬南芥胞質rRNA 2'氧甲基化修飾譜
基因組大片段的精準操控是作物育種和合成生物學領域的關鍵需求。CRISPR-Cas系統依賴DNA雙鏈斷裂(DSB),大片段重排效率低且易產生副產物。經典重組酶識別序列固定、無法重新編程。近年,bridg......
近日,中山大學腫瘤防治中心主任醫師牟永告團隊聯合廣東省科學院生物與醫學工程研究所醫學材料團隊郭會龍副研究員等科研人員,開發出一種三重響應型可注射水凝膠,可在術后瘤腔實現siRNA靶向遞送,從而阻斷腫瘤......
近日,中國農業科學院植物保護研究所聯合多家科研單位,成功研發出以RNA干擾為核心的根結線蟲綠色防控技術,相關研究成果發表在《現代農業化學》(AdvancedAgrochem)上。根結線蟲是嚴重危害糧食......
美國弗吉尼亞理工大學科學家團隊開發出一種名為“RNAbpFlow”的AI模型,在RNA結構預測任務中的表現可媲美谷歌旗下“深度思維”公司開發的“阿爾法折疊3”,且無需依賴海量進化序列數據庫,有望加速R......
近日,中國農業科學院作物科學研究所野生稻保護與利用創新研究組聯合國內外科研團隊系統解析了水稻長鏈非編碼RNA的多組學特征與表型效應,揭示了其驅動表型變異與育種潛力。相關研究成果發表在《細胞研究》(Ce......
中國科學院動物研究所研究員趙方慶團隊開發基于納米孔RNA直接測序技術與深度學習策略的RNA修飾圖譜解析算法ORCA。相關研究發表于《自然-通訊》。基于深度學習的RNA修飾系統識別與注釋模型 ......
現代生命離不開三樣東西:DNA、蛋白質和RNA。但問題是,它們不可能同時出現。蛋白質就像建筑工人和建筑材料,沒有蛋白質,DNA無法復制;DNA就像建筑藍圖,沒有DNA,蛋白質無法構建。為了解開這個“先......
據27日《自然》雜志報道,英國倫敦大學學院(UCL)化學家通過模擬早期地球的條件,首次實現了RNA與氨基酸的化學連接。這一難題自20世紀70年代以來一直困擾著科學家,如今,這一突破性成果為解答生命起源......
美國芝加哥大學團隊開發了一種更為靈敏的液體活檢技術,該方法利用RNA而不是傳統的DNA來檢測癌癥。這一創新方法在使用患者血液樣本進行測試時,識別出早期結直腸癌的準確率達到95%,顯著優于現有的非侵入性......
由新加坡科技研究局基因組研究所領導的科學家團隊,發布了迄今全球最大、最全面的長讀長RNA測序數據集之一——新加坡納米孔表達數據集(SG-NEx)。這一成果有望解決疾病研究中長期存在的技術瓶頸,使研究人......