Nm tRNA单碱基测序(NM-seq)

Nm tRNA单碱基测序(NM-seq)可在 tRNA 上以单碱基分辨率定位 2'-O-甲基化(Nm)位点。该方法利用高碘酸盐对 2'-羟基与 2'-O-甲基化核苷酸反应性的差异,通过重复的氧化-消除-去磷酸化(OED)循环富集含 Nm 的片段后再进行测序。

Aksomics 为您提供从样本到数据的全流程服务,涵盖 RNA 质检、OED 富集、文库构建、测序与生物信息分析,输出覆盖 tRNA 转录组的 Nm 图谱。

服务优势

氧化–消除–去磷酸化循环:高碘酸盐循环降解未修饰核苷酸,Nm 位点抗切割

成熟 tRNA 位点级映射:抗性位点精确落到单个核苷酸

无抗体读出:回避抗体对 tRNA 紧密结构的捕获偏倚

核糖修饰专精:直接读出核糖 2'-O-甲基化本身,而非碱基修饰

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

结构域解析:Nm 对反密码子环与 TΨC 环等区域的稳定作用可在位点层面追踪

背景介绍

在 tRNA 中,该修饰稳定 L 形折叠结构并精细调控反密码子–密码子解码,因此成熟 tRNA 与反密码子区域的单碱基定位尤为关键。高碘酸盐的差异反应性通过 OED 循环降解未修饰核苷酸,而 2'-O-甲基化位点抗切割,从而在单碱基分辨率上定位 Nm。这套不依赖抗体的读出方式可在单碱基水平定位每个 Nm 位点。

关键概念:Nm tRNA单碱基测序(NM-seq)是一种化学测序方法,利用基于高碘酸盐的氧化-消除-去磷酸化(OED)循环选择性降解未修饰核苷酸,使 2'-O-甲基化位点抗切割并被映射到单碱基分辨率。

NM-seq Nm 检测原理

图 1. NM-seq Nm 检测原理。

实验流程

NM-seq 实验流程

图 2. NM-seq 实验流程。

生物信息分析

分析流程将 reads 比对到精选的 tRNA 参考序列,识别 2'-O-甲基化保护核苷酸免受 OED 降解的位置,并给出每个位点的 Nm 化学计量,同时提供 motif、分布、差异、富集与基因组浏览器分析。

交付内容

• 原始 Nm tRNA 测序 FASTQ 数据文件,可直接提交至 GEO/SRA 等公共数据库。

• 含 BAM 比对文件与关键比对指标的质控报告。

• 高置信度单碱基 Nm tRNA 位点表(XLSX),含坐标、反密码子、isoacceptors 与化学计量。

• 单碱基 Nm 在 tRNA 各结构域的分布图与一致性 Nm motif 分析图(PDF/PNG)。

• 单碱基分辨率 Nm tRNA 差异位点表(XLSX),含倍数变化等统计信息。

• 兼容基因组浏览器的 Nm 信号可视化文件(bigWig/bedGraph)及结构化 tRNA 报告。

研究应用

• 位点图谱:在成熟 tRNA 上绘制 Nm 位点图谱

• 结构稳定性:把位点级 Nm 与 tRNA 折叠和稳定性关联

• 解码与翻译:将 Nm 变化与解码准确性和翻译效率联系起来

• isoacceptor 比较:比较不同 isoacceptors 与 isodecoders 的 Nm 模式

• 疾病相关:筛选应激或疾病状态下差异修饰的 tRNA Nm 位点

常见问题

tRNA 上有哪些特征会被注释?

每个位点都会定位到成熟 tRNA 转录本,并给出相对坐标、tRNA 基因归属、反密码子、isoacceptors 与结构域信息,方便您结合 isoacceptors 和结构域来解读位点。

该方法能否在单碱基分辨率上测量修饰?

可以。高碘酸盐的差异反应性通过 OED 循环降解未修饰核苷酸,而 2'-O-甲基化位点抗切割,从而在单碱基分辨率上定位 Nm,并给出 tRNA 中每个位点的定量结果。

该方法与基于抗体的 tRNA 分析有何不同?

抗体法依赖富集,分辨率有限,也容易带入固有的 motif 偏好。我们的方法不使用抗体,直接在 tRNA 上给出单碱基分辨率的定量结果,既避开了交叉反应与富集偏倚,也方便和正交方法互相验证;如果您的课题需要的是位点级定量,会很合适。

服务是否提供结果解读?

分析结果会给出 Nm 位点表、tRNA 结构域分布、motif 分析、差异修饰以及含 Nm 转录本的富集分析。

参考文献

[1] Nm-seq maps 2'-O-methylation sites in human mRNA with base precision. Nature Methods 2019; DOI: 10.1038/s41592-019-0514-2

[2] FTSJ3 is an RNA 2'-O-methyltransferase recruited by HIV to avoid innate immune sensing. Nature 2019; DOI: 10.1038/s41586-019-1677-7

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