GlycoRNA-seq:糖基化RNA测序,挖掘多类型、特殊修饰非编码小RNA
项目简介
GlycoRNA(糖基化RNA)是2021年斯坦福大学Bertozzi和Flynn教授团队发现的一种全新的RNA修饰形式。GlycoRNA主要存在细胞表面,其包含多种非编码小RNA(sncRNA),如miRNA、tRNA和rRNA等,带有特殊糖分子[1]。GlycoRNA已被证实参与免疫调控等重要生物学过程,如发现GlycoRNA可介导中性粒细胞的迁移,从而抵抗感染[2]。
表观生物率先推出GlycoRNA-seq测序服务,为科研同仁提供前沿研究的解决方案。GlycoRNA-seq采用Ac4ManNAz标记和点击化学法,高效富集GlycoRNA,并结合专业的small RNA建库和深度测序,全面解析GlycoRNA的种类、丰度、序列特征和修饰模式等。相比传统的sncRNA测序技术,GlycoRNA-seq能够检测到更多类型的、带有特殊糖修饰的sncRNA,助力您深入探索GlycoRNA-seq的奥秘,开拓RNA修饰研究的新领域!
图1. GlycoRNA-seq技术步骤[1,2]
技术原理
1. 使用Ac4ManNAz(叠氮修饰甘露糖)对细胞进行代谢标记,将叠氮基团整合到GlycoRNA的唾液酸残基上
2. 使用TRIzol裂解细胞提取总RNA,高浓度蛋白酶K消化蛋白,硅胶柱纯化RNA
3. 将提取的RNA与DBCO-PEG4-biotin(生物素标记)进行点击化学反应,将生物素标记到RNA上
4. 使用链酶亲和素磁珠进行亲和纯化,洗脱GlycoRNA后进行质检5. 质检合格后进行建库与测序
技术优势
1. 能检测低丰度的GlycoRNA,提供全面、更精细GlycoRNA图谱
2. 同时获取多类型的、带有特殊糖修饰的sncRNA
3. 测序数据可以进行精确的定量分析,比较不同样本间GlycoRNA表达水平的差异
4. 分析信息丰富,包括序列信息、各类sncRNA表达差异分析和糖基化位点等。也可结合质谱分析,推测GlycoRNA上聚糖的类型和结构、不同样本间聚糖组成的差异等
技术应用
1. 研究GlycoRNA在不同物种、组织和细胞中的表达谱和功能差异或修饰模式
2. 研究GlycoRNA的调控机制,探索其与其他分子的相互作用
3. 研究与疾病相关的GlycoRNA生物标志物,探索GlycoRNA作为治疗靶点的可能性
4. 研究药物对GlycoRNA表达和修饰的影响,开发基于GlycoRNA的新型药物
测序方案
测序模式:SE 100
测序数据量:50M reads
送样要求
1. 细胞
① 未经Ac4ManNAz处理的细胞样本:2×10^6个细胞(活细胞或冻存细胞-需详细标明培养条件)
② 经Ac4ManNAz处理的细胞样本:≥3×10^6个细胞Ac4ManNAz处理方法:每个反应铺板1.5-2×10^6细胞(细胞密度为30%),加入10 ml含有100 uM Ac4ManNAz的培养基,培养48 h,胰酶消化下细胞,加Trizol 裂解液,干冰储存运输。
2. 总RNA:
经Ac4ManNAz处理的细胞样本提取的总RNA≥25 μg,RIN≥6
至少2 vs 2
分析内容
基本分析 1. 原始reads过滤,质量控制 2. 基因组比对 3. miRNA、rRNA、tRNA等database比对 4. 各类sncRNA定量分析 5. sncRNA长度及分类统计 6. 序列TOP20饼图和柱状图 7. miRNA、tRNA、tsRNA、rsRNA等表达差异分析 8. 差异表达sncRNA聚类分析(仅限生物学重复) 高级分析客户自选不多于50个sncRNA进行分析: 1. 靶基因预测 2. 靶基因GO分析 3. 靶基因KEGG分析
图1. 不同细胞类型中GlycoRNA的种类
案例
Cell:中性粒细胞招募的关键介质“糖基化RNA”[2]
这篇文章探讨了GlycoRNA在小鼠中调控中性粒细胞招募的功能。研究表明,GlycoRNA主要存在于中性粒细胞上,对其向炎症部位的迁移至关重要。中性粒细胞的GlycoRNA通过与内皮细胞上的P-selectin结合,促进了中性粒细胞的粘附和迁移。研究发现,Sidt基因家族对glycoRNA的表达和功能至关重要,缺失这些基因会显著降低中性粒细胞的招募能力。此外,还揭示了GlycoRNA的生物学重要性,强调了RNA介导的细胞功能的新维度。通过进一步实验,证实了GlycoRNA在中性粒细胞与内皮细胞互作中的关键作用,为理解免疫反应中的细胞间互作提供了新的视角。
图2. GlycoRNA isoform来源占比饼图
参考文献
[1] Flynn RA, Pedram K, Malaker SA, et al. Small RNAs are modified with N-glycans and displayed on the surface of living cells. Cell. 2021;184(12):3109-3124.e22.
[2] Zhang N, Tang W, Torres L, et al. Cell surface RNAs control neutrophil recruitment. Cell. 2024;187(4):846-860.e17.