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m6A-circRNA表觀轉錄組芯片

  • 簡介
  • 定量表觀轉錄修飾
  • 芯片特點
  • 數據庫
  • 實驗流程
  • 結果展示
  • Arraystar m6A-circRNA表觀轉錄組芯片,可定量檢測circRNA中m6A的表觀轉錄修飾水平。


    芯片優勢

    與MeRIP-seq相比,Arraystar表觀轉錄組芯片有其獨特的優勢:

    ? 可同時檢測何種轉錄本攜帶修飾,以及不同條件下的修飾差異,更重要的是,還可以檢測每一種轉錄本的修飾比例

    ? 不需要去除rRNA,比MeRIP-seq更簡單便捷

    ? 樣本需求量少,總RNA量低至1ug

    ? 適用于多種樣本,比如降解的FFPE樣本,血清/血漿/全血樣本


    Arraystar circRNA表觀轉錄組芯片產品列表

    芯片 表觀修飾 規格 描述
    Human circRNA 表觀轉錄組芯片 m6A 8×15K 13,617 circRNAs
    Mouse circRNA 表觀轉錄組芯片 m6A 8×15K 14,236 circRNAs
    Rat circRNA 表觀轉錄組芯片 m6A 8*15k 14,145 circRNAs
  • RNA轉錄后修飾,比如m6A, m1A, m5C, 和假尿嘧啶(Ψ)修飾,共同組成了表觀轉錄組,是一種新層次的基因表達調控方式。m6A是mRNA和lncRNA上含量最豐富的修飾,在轉錄后各個水平影響mRNA/lncRNA 的代謝和功能。此外,m6A還參與了其它ncRNA的功能,包括circRNA非帽依賴的翻譯起始,和pri-miRNA的加工過程。

    RNA修飾的潛在功能不僅取決于其所修飾的是何種基因轉錄本,同時也取決于被修飾部分在該轉錄本中所占的百分比。然而,目前大部分轉錄組水平的的RNA修飾檢測方法著重于尋找轉錄本上的修飾位點,不能夠定量地檢測被修飾轉錄本的百分比。這一類定量信息的缺乏已引起越來越多科研工作者的關注。

    科學家最關注的問題

    “mRNA修飾的潛在影響既取決于其分子效應,也取決于被修飾轉錄本的百分比。例如,一種可以加速mRNA降解的修飾,如果只有1%的轉錄本被修飾,顯然不太可能產生任何生物功能,然而當一種修飾可以促使mRNA翻譯成新的蛋白亞型時,即使修飾水平很低,也可能產生重要的生物功能。當前的m6A和Ψ檢測方法局限性在于缺乏修飾程度的定量信息。m6A的調控作用可以通過pulldown m6A的方法,檢測特定序列在不同狀態下的相對富集程度進行推斷,但不能從這些數據中獲得被修飾mRNA的絕對量。新的可定量m6A和Ψ的高通量檢測方法,將極大的促進該領域的發展。

    [1] Wendy V. Gilbert, Tristan A. Bell, Cassandra Schaening. Science (2016)



    另一個重要的問題是闡明RNA修飾的化學計量的動態變化。目前,表觀轉錄組學研究的重點大多是哪些位點被修飾,而不是RNA中每個被修飾位點的占比。低通量分析mRNA和病毒RNA的m6A修飾位點顯示,任何m6A修飾位點的占比都不會達到100%。修飾的化學計量變化可能是一種RNA生物學修飾的動態變化參數。修飾可以影響mRNA的結構,和(或)對RBPs的招募。任何特殊位點的修飾,會導致同一mRNA群體僅僅由于結構或是結合reader的不同,分為兩個mRNA亞群。因此,改變修飾的化學計量數,可能是同一個RNA轉錄本行使不同功能的一種機制。目前急需可以檢測修飾化學計量數的高通量方法,以闡明表觀轉錄組學在這一方面的問題。

    [4] Cole J.T. Lewis, Tao Pan, Auinash Kalsotra. Nat Rev Mol Cell Biol (2017)


    Arraystar circcRNA表觀觀轉錄組芯片結合了雙熒光通道芯片技術與RNA修飾免疫共沉淀技術,在轉錄本水平對RNA修飾進行定量檢測。定量的表觀轉錄組圖譜可為RNA修飾調控研究提供重要信息。



    參考文獻

    1. Gilbert WV, Bell TA, Schaening C: Messenger RNA modifications: Form, distribution, and function. Science 2016, 352(6292):1408-1412.[PMID: 27313037]

    2. Yang Y et al: Extensive translation of circular RNAs driven by N(6)-methyladenosine. Cell Res 2017, 27(5):626-641.[PMID: 28281539]

    3. Alarcon CR et al: HNRNPA2B1 Is a Mediator of m(6)A-Dependent Nuclear RNA Processing Events. Cell 2015, 162(6):1299-1308.[PMID: 26321680]

    4. Lewis CJ, Pan T, Kalsotra A: RNA modifications and structures cooperate to guide RNA-protein interactions. Nat Rev Mol Cell Biol 2017, 18(3):202-210.[PMID: 28144031]

    5. Qin Y et al: TRIM9 short isoform preferentially promotes DNA and RNA virus-induced production of type I interferon by recruiting GSK3beta to TBK1. Cell Res 2016, 26(5):613-628.[PMID: 26915459]


  • 芯片可定量每一種轉錄本的修飾百分比

    同一種RNA轉錄本的修飾亞群和非修飾亞群,由于其結構和結合蛋白的不同,會導致不同的命運(圖1)。重要的是,轉錄本的修飾比例與它們的功能高度相關。然而目前的修飾檢測方法,比如MeRIP-seq(m6A-seq),可以確定修飾的位置,卻無法對一個特定RNA轉錄本修飾和非修飾部分的相對含量進行定量。Arraystar表觀轉錄組芯片能夠在同一個芯片中通過雙熒光通道的方法檢測每個轉錄本修飾亞群和非修飾亞群的百分比(圖 2),同時對何種轉錄本發生修飾和不同條件下轉錄本的修飾差異進行鑒定。


    圖 1.同一種RNA轉錄本,隨著其修飾的化學計量數發生變化,其功能也隨之改變。在某一種細胞條件下,攜帶修飾的“RNA 轉錄本a”所占百分比可能非常低(比如,細胞狀態1),但在另外一種條件下豐度變的很高(比如,細胞狀態2)。通過引起RNA結構改變,或招募修飾閱讀蛋白, “轉錄本a”的命運發生變化,比如從蛋白翻譯轉變為RNA降解。



    圖 2.Arraystar表觀轉錄組芯片可以在同一張芯片上使用Cy5檢測免疫共沉淀的修飾RNA,用Cy3檢測上清中的非修飾RNA,從而檢測每一個轉錄本中修飾和非修飾的百分比。選擇性剪切產生的轉錄本異構體可以被轉錄本特異性探針所檢測。



    覆蓋編碼基因和非編碼基因的表觀轉錄組

    ?Arraystat mRNA&lncRNA Epitranscriptomic Microarrays

    適用于mRNA, lncRNA, pre-miRNA, pri-miRNA, snoRNA, 和 snRNA

    ?Arraystar circRNA Epitranscriptomic Microarray

    適用于環狀RNA,芯片收集了高可信度的環狀RNA(在≥2個實驗組和≥4個樣本中有表達)

    ?對MeRIP-seq很難檢測的RNAs(比如lncRNA和circRNA),也具有高靈敏度和準確度



    轉錄本特異性的RNA修飾檢測

    選擇性剪切產生的轉錄本異構體具有組織特異性和不同的生物功能。例如,TRIM9短的異構體(NM_052978),而非長的異構體(NM_015163),能夠促進DNA和RNA病毒引起的I型干擾素的表達。轉錄本異構體的修飾百分比發生改變,常與生物功能和疾病相關。

    Arraystar表觀轉錄組芯片,使用外顯子和跨剪接位點特異性探針,確保了每個轉錄本異構體修飾水平檢測的可信度與精確性,提供了更深層次的表觀轉錄組學信息(圖 3)。


    圖 3. Arraystar表觀轉錄組芯片使用轉錄本特異性探針A和探針B,分別檢測TRIM9的長轉錄本(NM_015163)和短轉錄本(NM_052978)攜帶的RNA修飾。



    樣本需求量少

    目前MeRIP-seq技術需要≥120?g的總RNA起始量,所需樣本量多,限制了MeRIP-seq的適用性。相比于MeRIP-seq,Arraystar表觀轉錄組芯片只需1ug 總RNA的起始量,所需RNA的量大大減少(表 1),為珍貴樣本和來源有限的樣本研究RNA修飾提供了機會。


    表觀轉錄組芯片
    MeRIP Seq
    RNA起始量    
    ≥1ug total RNA
    ≥120ug total RNA
    分離mRNA或去除rRNA
    不需要
    需要
    RNA是否完整
    不需要    
    需要

  • Human circRNA Epitranscriptomic microarray

    探針總數

    13,617

    探針長度

    60nt

    探針位點

    circular junctions

    探針特異性

    轉錄本特異性

    標記方法

    RNase R 預處理線性RNA,隨機引物反轉,體外轉錄標記circRNA

    circRNAs

    13,617

    circRNA來源

    Updated Databases: circbase, CircNet, circRNADb [1-3]

    Literatures: [4-10]

    芯片規格

    8 × 15 K

    >>參考文獻列表


    Mouse circRNA Epitranscriptomic microarray

    探針總數

    14,236

    探針長度

    60nt

    探針位點

    Circular junctions

    探針特異性

    轉錄本特異性

    標記方法

    RNase R 預處理線性RNA,隨機引物反轉,體外轉錄標記circRNA

    circRNAs

    14,236

    circRNA來源

    Updated Databases: circbase, CircNet, circRNADb [1-3]

    Literatures: scientific publications [4-5]

    芯片規格

    8 × 15 K

    >>參考文獻列表


    Rat circRNA Epitranscriptomic microarray

    探針總數


    14,145

    探針長度

    60nt

    探針位點

    Circular junctions

    探針特異性

    轉錄本特異性

    標記方法

    RNase R 預處理線性RNA,隨機引物反轉,體外轉錄標記circRNA

    circRNAs

    14,145

    circRNA來源

    Updated Databases: circbase, CircNet, circRNADb [1-3]

    Literatures: scientific publications [4-5]

    芯片規格

    8 × 15 K

    >>參考文獻列表

  • Arraystar表觀轉錄組芯片提供完整的服務,從樣本準備,MeRIP,cRNA標記,芯片實驗到注釋和數據分析。嚴格的質控步驟保證數據質量和有效性。交給我們您的樣品,我們將做到最好。



    圖 4. m6A-circRNA Epitranscriptomic 芯片實驗流程.


    ? 客戶提供樣本(具體見樣本指南)

    ? RNA質量檢測

    ? m6A-RIP

    ? RNase R 處理去除線性RNA(比如rRNA, lncRNA, mRNA等)

    ? cRNA合成和標記(cy5標記IP-RNA,cy3標記上清RNA)

    ? 芯片雜交,洗脫和掃描

    ? 數據采集,數據注釋,數據分析和總結

  • Arraystar在芯片表達檢測、數據分析和結果注釋方面有著專業而深入的知識與經驗。為客戶提供豐富而詳細的表觀轉錄組生物信息學數據分析結果。


    差異m6A甲基化circRNA:


     


    差異m6A甲基化mRNA聚類分析: