m¹A tRNA单碱基测序(m1A-Quant-seq)

tRNA m1A 是一种碱基修饰,组织 tRNA 的折叠构象并稳定密码子–反密码子配对。m1A-Quant-seq 使工程化逆转录酶读通 tRNA 中的 N1-甲基腺苷,从而每个携带 m1A 的位置都发出一个离散的突变特征,在单碱基分辨率上精确定位并定量该位点,且不干扰周围 tRNA 序列。

Aksomics 把它作为一套完整的 tRNA 流程来提供:从样本质检、tRNA 富集,到逆转录、文库制备、测序与面向 tRNA 的生物信息分析,输出单位点 m1A 值与定量结果,让实验室可以直接解读生物学结果,无需自行搭建实验。

服务优势

读通型逆转录:工程化酶读通 m1A 而不截断,紧密折叠的 tRNA 位点同样可判读

保守位点定量:错配比例直接给出第 9、14、58 位等保守位点的 m1A 水平

抗体无关:回避抗体对 tRNA 紧密结构的捕获困难与非特异结合

翻译保真度读出:m1A 对氨酰化与解码准确性的调控可在位点层面追踪

tRNA 专属注释:每个位点给出成熟 tRNA 相对坐标、基因归属、反密码子、isoacceptor 与结构域信息

动态变化敏感:可捕捉应激条件下保守位点 m1A 的增减幅度

背景介绍

处于保守位置的 N1-甲基腺苷(例如第 9、14 或 58 位核苷酸)可稳定 L 形折叠并调控氨酰化与翻译保真度;这些位点的丢失或增加会扰乱翻译,并与发育缺陷及癌症表型相关。抗体捕获策略分辨率粗且难以应对 tRNA 的紧密结构;m1A-Quant-seq 则借助可耐受 m1A 的工程化逆转录酶,在读通修饰碱基时留下可重复的错配,其突变比例即反映该位点的 m1A 水平。

关键概念:m¹A tRNA单碱基测序(m1A-Quant-seq)利用工程化逆转录酶读通 tRNA 中的 m1A 位点并产生可重复的突变特征,将该位点的突变比例转化为 m1A 化学计量,从而在单碱基分辨率上定量 m1A。

m1A-Quant-seq m¹A 检测原理

图 1. m1A-Quant-seq m¹A 检测原理。

实验流程

m1A-Quant-seq 实验流程

图 2. m1A-Quant-seq 实验流程。

生物信息分析

面向 tRNA 的分析在单碱基分辨率上定位 m1A、定量单位点化学计量并标记差异修饰。每个位点均归属到参考 tRNA 库并附带反密码子、isodecoders、isoacceptors 与结构域信息;结果以表格、分布与 motif 图以及可直接用于浏览器的可视化文件形式提供。

交付内容

• 原始 tRNA m1A 测序数据(FASTQ),可用于数据仓库提交。

• 样本与测序质控报告,含排序后的 BAM 比对文件与比对统计。

• 高置信度单碱基 m1A 位点表(XLSX),含坐标、tRNA 身份与 m1A 化学计量。

• tRNA 特征分布图与 m1A 一致性 motif 分析图(PDF/PNG)。

• 差异 m1A 分析表(XLSX),含倍数变化等统计信息。

• m1A 修饰 tRNA 宿主基因的 功能富集分析报告(HTML/PDF/PNG)。

• 基因组浏览器轨道(bigWig/bedGraph)及结构化项目报告。

研究应用

• 翻译保真度:把保守位点的 m1A 水平与氨酰化效率、解码准确性关联

• 应激响应:追踪应激或营养变化下 tRNA m1A 的动态增减

• tRNA 稳定性:把 m1A 水平与 L 形折叠稳定性和 tRNA 周转关联

• 癌症与发育:绘制肿瘤或发育程序相关 isoacceptors 上的 m1A 变化图谱

常见问题

m1A-Quant-seq 能否在单碱基分辨率上识别 tRNA 中的 m1A?

可以。逆转录过程中工程化酶在 m1A 位点记录突变,因此每个位点都可定位并定量到单个核苷酸。

我会获得哪些数据?

您将获得原始 reads、质控与比对报告、含 tRNA 注释与化学计量的单碱基 m1A 表、分布与 motif 图,以及项目报告。

该方法与基于抗体的 tRNA m1A 分析有何不同?

这一方法不依赖富集,因此没有下拉偏倚,也能分析结构紧密的 tRNA;得到的是单位点的定量 m1A,而不是宽泛的区域信号。

适合哪些样本类型?

我们推荐使用纯化总 RNA,也可以为您提供 RNA 提取服务。

高分辨率 tRNA m1A 检测有何价值?

精确的位点可以告诉您哪些 isoacceptors 与反密码子携带该修饰,从而更清晰地把 m1A 与翻译或疾病联系起来。

参考文献

[1] Zhou H, Rauch S, Dai Q, et al. Evolution of a reverse transcriptase to map N1-methyladenosine in human messenger RNA. Nature Methods 2019;16(12):1281-1288. DOI: 10.1038/s41592-019-0550-4

[2] Li, X., Xiong, X., Zhang, M., Wang, C., Qian, S. B., & Yi, C. (2017). Base-resolution mapping reveals distinct m1A methylome in nuclear- and mitochondrial-encoded transcripts. Molecular Cell, 68(5), 993-1005.

[3] Wang, Y., & Zhang, J. (2024). Methyladenosine m1A RNA modification and cancer: Methodologies and clinical perspectives. MDPI Life, 14(10), 1230.

[4] Zhao, Y., et al. (2024). Chemical manipulation of m1A mediates its high-sensitivity detection in human small RNA sequencing. RNA Journal, 30(5), 580-592.

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