2016年的年度技術是什么？NatureMethods最新公布

　　在2016年的最后一個工作日，Nature Methods趕著發布了2017年的新刊，并在其中公布了2016年度技術，你們肯定會猜年度技術就是CRISPR系統，然并卵，對于前瞻性的每年盤點的年度技術來說，一個并不常見的名詞：Epitranscriptome analysis（表觀轉錄組學分析，生物通譯）才是正解。

　　2006年，Andrew Fire和Craig Mello因發現RNA干擾而榮獲諾貝爾生理學和醫學獎。他們的發現引發了針對非編碼RNA功能的狂潮，而這一直持續到今天。關于RNA分子本身是如何調節的一個新出現的問題就是：具體來說，在所有RNA種類中發現的轉錄后修飾的功能是什么？

　　近年來主要由基于測序的方法引發的技術突破成就了表觀轉錄組學分析，即在全基因組范圍內分析這種RNA修飾，并且已經指出了表觀轉錄組的一些重要功能作用。

　　Epitranscriptome analysis名稱是由希臘語“epi”作為前綴，指的就是除開已知功能或遺傳性，任何添加到核苷酸上的修飾。幾十年來，科學家們幾乎都沒有注意到RNA修飾，因為早在上個世紀60年代和70年代RNA上的標記就被發現了，但是大家只關注于tRNA和rRNA，以及DNA上的表觀遺傳修飾。

　　但隨著科學家們發現了出現在所有RNA種類中的化學標記，動態添加或者去除這些標記的“寫手”和“橡皮擦”，重新點燃了對RNA修飾的興趣。例如，從腺嘌呤上去除一個甲基基團的酶，與阿爾茨海默癥患病風險之間的關聯，表明了這種修飾在神經健康方面扮演了重要調節作用。

　　RNA修飾和癌癥之間的聯系促使NIH批準了一項研究資助：利用新的工具和技術評估癌癥生物學中表觀轉錄組的作用。其中之一就是利用CRISPR系統靶向RNA標記修飾（詳情）。

　　總體來說，這些功分析研究還處于起步階段，而且為了了解這些標記做了什么，首先必須確定它們的豐度和位置。

　　有上百個已知RNA修飾，我們可以通過，這是一種列出所有已知修改的數據庫。但是這一領域仍處于不斷完善階段，需要開發新方法來發現和編撰這些修飾。同期Nature Methods中，一些研究人員介紹了檢測常見修飾的最新方法，例如，假尿苷和肌苷。

　　當然還需要更進一步的研究，專家們也對如何解決目前的瓶頸持不同的意見。許多方法依賴于以抗體為基礎的樣品富集，但是這會出現非特異性困擾。因此，一些研究人員轉向新的測序技術，如納米孔或PacBio的單分子測序技術，從而獲得修飾的直接測序結果。

　　對于其它標記，例如假尿苷（pseudouridine），可以采用更好的化學標記方法進行富集，得到更全面的特性圖像。研究人員發現在cDNA合成期間，如果遇到核苷酸上的某些化學基團，逆轉錄酶就會失活，并通常會停止下來，這樣得到的獨特讀長標記可以用于分析，而且采用恰當的軟件就能同時分析出多種類型的修飾。此外，對于像是適當的計算方法分析密碼子變化。不可能有匹配各種修飾的方法，多種方法齊頭并進看起來最能有效分析RNA上的整體化學修飾。還有更大問題——遺傳性，也將得到逐步的解決。

　　盡管還存在許多缺口，但是RNA研究顯然已經取得令人印象深刻的研究成果，而且目前國內也有一些公司推出了相應的技術產品，如上文說到的PacBio第三代測序技術，近期生物學預印網站BioRxiv公布了一項斯坦福大學的最新成果，研究人員在PacBio Sequel系統上進行了全基因組測序，精確檢測出二代測序無法判斷的缺失斷裂點（詳情）。還有Frontiers in microbiology上的研究指出，利用PacBio SMRT測序技術可以能夠直接檢測堿基修飾：對根瘤菌進行了完整組裝，并且一共發現5個甲基化motif，包含43,061個甲基化位點。

　　新年相信還會有更多的技術上和研究上的進展，讓我們一起期待。