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m⁷G tRNA单碱基测序(m7G-Quant-Seq)

m⁷G 分布在 tRNA 的多个环区,以可变环第 46 位等位点为代表,由 METTL1/WDR4 复合体催化建立;它既参与维持 tRNA 的三级结构,也影响反密码子环的构象与翻译效率。

m7G-Quant-Seq 用靶向化学转化把 m⁷G 位点记录为独特的逆转录特征,从而在单碱基分辨率上定位并定量成熟 tRNA 上的 m⁷G;流程不依赖抗体,位点会定位到成熟 tRNA 转录本。

服务优势

  • 位点级定位与定量:靶向化学转化把每个 m⁷G 位点记录为独特的逆转录特征,一次读出位点位置与修饰水平。
  • 不依赖抗体:读出建立在靶向化学转化上,不需要抗体富集,也就避开了抗体对紧密折叠结构的可及性问题。
  • 结构域解析:报告位点的成熟 tRNA 相对坐标与结构域归属,m⁷G 对折叠与解码的影响可在位点层面追踪。
  • 已知位点覆盖:可变环第 46 位等经典 m⁷G 位点与新型位点一并报告。
  • 多修饰联合:同一批样本可并行安排 m⁵C、Ψ、Nm 等检测,观察修饰之间的协同变化。

背景介绍

m7G-Quant-Seq是一种在单碱基分辨率上定位并定量 tRNA m⁷G 的方法。靶向化学转化把 m⁷G 位点记录为独特的逆转录特征,据此判定位点位置并给出该位点的修饰水平。

m⁷G 分布在 tRNA 的多个环区,以可变环第 46 位等位点为代表,由 METTL1/WDR4 复合体催化建立;它既参与维持 tRNA 的三级结构,也影响反密码子环的构象与翻译效率。

难点在于位点的可读性:tRNA 上的 m⁷G 位点数量少、分布在不同结构域,整体定量会把位点之间的差异平均掉;同时修饰位点本身会阻碍逆转录,直接测序容易读不全。m7G-Quant-Seq 先用靶向化学转化把 m⁷G 转成可读的逆转录特征,再据此给出每个位点的位置与修饰水平。

m7G-Quant-Seq 定位并定量 tRNA m⁷G 位点的原理

m7G-Quant-Seq 能在单碱基水平检测人细胞质 tRNA 上的 m⁷G 位点;已有证据显示这些位点影响 tRNA 功能,并与胚胎干细胞自我更新、肿瘤发生与进展相关。 ACS Chemical Biology 2022;17(12). PMID: 36398936

实验流程

样本质检RNA 完整性与纯度
靶向化学转化m⁷G 转为可读特征
逆转录位点特征落在读段中
文库构建单碱基测序文库
测序与数据分析位点判定与定量

生物信息分析

位点鉴定与定量

读段比对到精选参考序列后判定转化特征,给出每个 m⁷G 位点的修饰水平,并标注成熟 tRNA 相对坐标、基因归属、反密码子与结构域。

分布与 motif

汇总 m⁷G 在各类 tRNA 与各结构域上的分布,并做一致性 motif 统计。

交付内容

  • 原始 m⁷G 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 m⁷G 位点表(XLSX),含坐标、反密码子、isoacceptor 与化学计量。
  • m⁷G 在 tRNA 各结构域的分布图与一致性 motif 分析图(PDF/PNG)。
  • 组间差异修饰位点表(XLSX),含倍数变化等统计信息。
  • 兼容基因组浏览器的信号文件(bigWig/bedGraph)及结构化 tRNA 报告。

研究应用

  • 化学计量比较:在不同条件或疾病状态下比较位点级 m⁷G 水平。
  • 结构—功能关联:把 m⁷G 与 tRNA 稳定性、折叠状态关联起来。
  • 翻译保真度:将 m⁷G 变化与解码准确性、翻译效率联系起来。
  • isoacceptor 比较:比较不同 isoacceptors 与 isodecoders 的 m⁷G 模式。
  • 多修饰联合:与 m⁵C、Ψ、Nm 等方法组合,观察同一批样本中的修饰协同变化。
  • 疾病相关:筛选疾病相关的 tRNA m⁷G 位点。

常见问题

为什么要做到位点水平,而不是只看整体 m⁷G 水平?
整体水平会把不同 tRNA、不同结构域上的 m⁷G 平均在一起,看不出位点之间的差异;而 m⁷G 的功能与位点直接相关——处在可变环与处在其它位置的生物学含义并不相同。做到位点水平,才能把修饰变化对应到具体的 tRNA 分子与结构域。
m7G-Quant-Seq 的结果精确到什么程度?
结果落到具体位点:报告给出每个 m⁷G 位点的位置与定量值,并附成熟 tRNA 相对坐标、反密码子与结构域归属,便于判断位点的生物学位置。
报告里会给出哪些内容?
包括原始测序数据与比对质控报告、单碱基 m⁷G 位点表(含坐标、反密码子、isoacceptor 与化学计量)、结构域分布与 motif 图、组间差异位点表,以及可加载到基因组浏览器的信号文件。
适合哪些样本类型?
支持 total RNA、细胞、组织与血液等样本。样本采集后建议尽快低温保存、避免反复冻融;具体准备方式可参照送样指南,或寄送前与我们确认。

参考文献