GlycoRNA(糖基化RNA)芯片

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  • 研究路线
  • GlycoRNA发表文献
  • Arraystar GlycoRNA芯片结合了GlycoRNA的生物化学富集和RNA定量分析方法,利用这两种方法在特异性、灵敏度和准确性方面的优势,检测GlycoRNA的表达。

    芯片涵盖了广泛的糖基化小RNA类别,包括Y-RNAs/Y-RNA片段、tRNAs、tsRNAs(tiRNAs和tRFs)、pre-miRNAs、miRNAs、snRNAs/snRNA片段、snoRNAs/snoRNA片段和rRNAs/rRNA片段。

    利用这种新的方法,研究者可以获得全面的GlycoRNA表达细节,以发现和理解这类在基因调控、细胞功能和人类疾病中发挥功能的新RNA分子。

    什么是糖基化RNA(GlycoRNA)? GlycoRNA是经过糖基化修饰的小非编码RNA,包括Y-RNA、tRNA、miRNA、snRNA、snoRNA和rRNA。诺贝尔奖得主Bertozzi实验室在2021年Cell文章中发现哺乳动物小非编码RNA可以发生糖基化修饰。

    为什么要研究GlycoRNA? GlycoRNA已经成为癌症、心血管疾病、神经系统疾病、免疫系统疾病以及呼吸系统疾病等领域的一个新兴研究方向,为新型生物标志物和治疗应用打开了新机遇。

    如何研究GlycoRNA?GlycoRNA的检测方法,生物信息学分析工具和功能研究手段。
  • GlycoRNA可以通过凝集素结合、代谢标记/点击化学、高碘酸盐氧化和醛标记(pAL)等生化方法富集,并通过Arraystar GlycoRNA芯片检测和定量。GlycoRNA捕获技术与GlycoRNA芯片的组合利用了这两种技术的优势:GlycoRNA捕获的高度特异性和芯片检测的高灵敏度/特异性/准确性,是目前GlycoRNA领域最先进的方法。研究人员现在可以在GlycoRNA分子作用、细胞学功能,以及相关的生物学方向和疾病领域上获得详细和全面的GlycoRNA分析信息。


    Arraystar GlycoRNA芯片的一些关键优势包括:

    GlycoRNA 的全面检测  

    Arraystar芯片的RNA直接标记方法,避免了RNA修饰和空间折叠对cDNA反转的阻断,使得全面检测tsRNA和tRNA成为可能,从而实现对glycoRNA的全面检测,包括Y-RNAs/Y-RNA片段、tRNAs、tsRNAs(tiRNAs和tRFs)、pre-miRNAs、miRNAs、snRNAs/snRNA片段、snoRNAs/snoRNA片段以及rRNAs/rRNA片段。由于这些小RNA具有独特的生化特性,通过测序进行GlycoRNA检测需要分别进行不同类别的小RNA的专门测序,而Arraystar GlycoRNA芯片可以在一次实验中同时检测以上各类小RNA。


    更高的灵敏度和可靠性
    GlycoRNA捕获步骤确保GlycoRNA检测信号确实来自糖基化的RNA,减少假阳性并增加结果的可靠性。结合GlycoRNA捕获与芯片信号检测的超高灵敏度,增强的信噪比使得低丰度的GlycoRNA也能被更好地检测到。


    适用于所有样品类型

    Arraystar GlycoRNA芯片的 glycoRNA 捕获方法可检测各类细胞及临床样品类型的 glycoRNA:活细胞或非活细胞、组织、生物体液。


    新型小GlycoRNA的发现

    Arraystar GlycoRNA芯片包含了基因组中的所有的小RNA种类,无论其是否已知为糖基化。如果在微阵列上检测到的GlycoRNA之前未被报道,即可将其识别为新型GlycoRNA。因此无需担心预先设计的芯片是否具有与测序相同的发现新型GlycoRNA的能力。


    前所未有的科学和医学机遇
    凭借易于获取的即用型GlycoRNA芯片分析数据,研究人员现在可以探索由这种新型GlycoRNA分子所开启的许多前所未有的科学领域:基因、细胞和分子调控中的RNA糖基化过程,以及基于GlycoRNA序列特异性的细胞表面和细胞外相互作用与通讯、新型受体配体、新的生物学过程和致病功能、新型药物靶点,以及适用于双重免疫学和序列检测的新型细胞外生物标志物。  
  • Arraystar GlycoRNA 芯片

    探针设计

    带有5’发卡帽和3’间隔区的小RNA特异性序列

    探针结合位点

    miRNA/5'tsRNA: 3' 区域
    3'tsRNA/Y-RNA/snRNA/snoRNA/rRNA-derived fragment: 全长中的特异性序列
    pre-miRNA:pre-miRNA loop区域

    tRNA: 成熟tRNA的反密码子环序列
    Y-RNA/snoRNA/snRNA/rRNA: 全长中的特异性序列

    探针特异性

    RNA特异性

    芯片规格

    8x15K

     RNA覆盖情况

    来源

     

    Human

    Mouse

    Rat

     探针总数

    7,646

    7,420

    5,312

    YsRNA (Y-RNA来源小RNA)

    10

    5

    7

    : 文献来源

    小鼠和大鼠: 预测

    snsRNA (snRNA来源小RNA)

    4

    35

    35

    sdRNA (snoRNA来源小RNA)

    289

    1,334

    1,464

    rRF (rRNA来源小RNA)

    210

    479

    280

    : MINTbase(V1) 

    大鼠和小鼠: 预测

    miRNA

    2,627

    1,949

    749

    miRBase(v22)

    tsRNA (tRNA来源小RNA)

    1,432

    910

    653

    tRFdb, MINTbase, GtRNADb (v18.1, 2019.08)

    公开发表的高分文献至2019

    pre-miRNA

    1,745

    1,122

    448

    miRBase(v22)

    mature-tRNA

    338

    267

    195

    GtRNAdb (v18.1, 2019.08)

    ENSEMBL (v99)

    snoRNA

    955

    1,297

    1,464

    ENSEMBL (v99)

    Y-RNA

    4

    2

    3

    RNAcentral (V24)

    RefSeq (2024.08)

    snRNA

    27

    15

    9

    rRNA

    5

    5

    5


  • Table1 差异GlycoRNA表达列表


    Symbol: GlycoRNA的名称。
    Trans_type:GlycoRNA的转录本类型。
    Precursor:GlycoRNA的前体RNA。
    Description:GlycoRNA的注释信息。
    Fold Change:表示实验组与对照组之间GlycoRNA的变化倍数。
    Regulation:两组比较的上调(up)或者下调(down)。
    P-value:评估两组GlycoRNA表达水平的差异是否具有统计学显著性的p值。

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    [3] Ma, Y., et al. (2024) "Spatial imaging of glycoRNA in single cells with ARPLA" Nat Biotechnol 42(4):608-616 [PMID:37217750]
    [4] Xie, Y., et al. (2024) "The modified RNA base acp(3)U is an attachment site for N-glycans in glycoRNA" Cell 187(19):5228-5237 e12 [PMID:39173631]
    [5] Flynn, R.A., et al. (2019) "Mammalian Y RNAs are modified at discrete guanosine residues with N-glycans" bioRxiv 787614 
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    [7] Abledu, J.K., et al. (2024) "Cell surface RNA expression modulates alveolar epithelial function" bioRxiv 2024.05.19.594844 
    [8] Caldwell, R.M. and Flynn, R.A. (2023) "Discovering glycoRNA: Traditional and Non-Canonical Approaches to Studying RNA Modifications" Israel Journal of Chemistry 63(1-2):e202200059 
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    [12] Li, J., et al. (2023) "Novel Approach to Enriching Glycosylated RNAs: Specific Capture of GlycoRNAs via Solid-Phase Chemistry" Anal Chem 95(32):11969-11977 [PMID:37524653]
    [13] Li, J., et al. (2024) "O-Glycosylated RNA Identification and Site-specific Prediction by Solid-phase Chemoenzymatic TnORNA method and PONglyRNA tool" bioRxiv 2024.06.18.599663 
    [14] Cui, C., et al. (2021) "GlyinsRNA: a webserver for predicting glycosylation sites on small RNAs" RNA Biol 18(sup2):600-603 [PMID:34559595]