干货 | TadA脱氨酶:开启m6A检测的新篇章-技术前沿-资讯-生物在线

干货 | TadA脱氨酶:开启m6A检测的新篇章

作者:翌圣生物科技(上海)股份有限公司 2024-06-14T00:00 (访问量:12386)

N6-甲基腺苷(m6A)是高等真核生物信使RNA(mRNA)内部最丰富的修饰,与人类的发育,免疫,肿瘤生成和转移,干细胞更新,脂肪分化等过程息息相关,目前m6A甲基化修饰已成为科研中一个重要且热门的研究方向,因此,开发m6A甲基化的检测方法也尤为重要。

 

甲基化RNA免疫共沉淀高通量测序(MeRIP-seq/m6A-seq)是目前研究m6A甲基化修饰使用最广泛的技术之一。该技术利用特异性识别m6A甲基化修饰的抗体,对细胞内具有m6A甲基化修饰的RNA片段进行免疫共沉淀。然后,对沉淀下来的RNA片段进行高通量测序,并结合生物信息学分析,以在全基因组范围内系统研究m6A甲基化修饰的情况。尽管MeRIP-seq是一种广泛应用的技术,但因其受到输入量、抗体特异性、交联效率、非定量读数等因素影响,MeRIP-seq很难实现对m6A甲基化修饰全转录组无偏好检测和绝对定量。

 

随着技术的不断进步和创新,有一种更加准确、可靠和高效的m6A甲基化修饰检测技术出现了,即E. coli tRNA-specific adenosine deaminases(TadA)酶辅助的m6A测序技术(eTAM-seq)。

 

TadA是一种来源于大肠杆菌的腺嘌呤脱氨酶,自然界中野生型TadA可对单链RNA(ssRNA,主要是转运RNA(tRNA)内的环区)或双链RNA(dsRNA)的腺嘌呤脱氨,对DNA无脱氨活性。TadA可以在tRNAArg的单链反密码子环中将A转化为I,I在DNA的修复和复制过程中被读为G。TadA经蛋白改造后重组表达而来的突变体,也可以用于ssDNA的腺嘌呤高效脱氨。

 

 

eTAM-seq

 

在《Nature Biotechnology》杂志上,芝加哥大学化学系的汤玮欣教授、陈梦洁教授和何川教授共同发表了一篇名为“Transcriptome-wide profiling and quantification of N6-methyladenosine by enzyme-assisted adenosine deamination”的文章。该研究报道了一种基于TadA酶辅助的m6A测序技术(eTAM-seq),利用了TadA酶的特性,能够以单碱基分辨率对m6A进行准确的定量分析。相较于传统方法,该方法能有效保持RNA样本完整性,另外仅需要极少量的RNA样本,便能够实现对m6A甲基化修饰的精确检测和定量分析,为表观转录组破译提供了新方法。

 

 

eTAM-seq测序原理与实验流程

 

eTAM-seq技术通过对未被甲基化修饰的A进行脱氨反应转化成I,I能与C配对,在经过聚合酶链反应(PCR)反应后变为G,而甲基化修饰的m6A保留了其甲基化状态,仍被检测为A,从而识别出转录组中的m6A修饰。具体实验流程如下:

 01 

poly A尾去除

将RNA与oligo-dT进行退火处理,使用RNase H特异性消化RNA的poly A尾。

02 

RNA打断、末修及3’接头连接

对RNA进行片断化处理,随后使用T4 PNK进行末端修复,最后利用T4 RNA ligase 2在RNA3’端连接接头。

03 

TadA脱氨处理

未被甲基化修饰的A进行脱氨反应转化成I,甲基化的A保持不变。

04 

cDNA合成及5’接头连接

将脱氨酶处理后的RNA与RT引物退火,利用MMLV逆转录酶合成cDNA,随后利用T4 RNA ligase 1在cDNA的5’端连接接头。

05 

PCR扩增及测序

eTAM-seq技术的高准确性、稳定性以及单碱基分辨率等特性,使其在进一步优化并推广至单细胞水平的检测中具有巨大的潜力。但eTAM-seq的核心原料TadA目前无商业化产品,限制了其应用,翌圣紧跟科研前沿,借助翌圣镁孚泰生物ZymeEditor(点击了解更多)酶改造及发酵、纯化工艺平台成功开发了TadA脱氨酶(Cat#14556ES),并可提供eTAM-seq的相关酶原料,助力新技术研发及转化。经过多家顶尖工业与科研机构客户验证,本产品在eTAM-seq应用中展现出卓越的性能表现。

 

 

 

eTAM-seq技术相关产品

 

流程

产品定位

产品名称

产品货号

Poly A去除

RNase H

RNase H

12906ES

末端修复

T4 PNK

T4 Polynucleotide kinase

12902ES

脱氨

TadA脱氨酶

E.coli tRNA adenosine deaminase (ecTadA)

14556ES

逆转录

逆转录酶

Hifair® Ultra Reverse Transcriptase

14604ES

RNase抑制剂

UCF.ME® High Affinity RNase Inhibitor

14675ES

接头连接

RNA连接酶

T4 RNA Ligase 1

14651ES

PCR扩增

高保真扩增酶

Hieff Canace®II High-Fidelity DNA Polymerase

10140ES

 

参考文献

[1] Tang J, Chen S, Jia G. Detection, regulation, and functions of RNA N6-methyladenosine modification in plants. Plant Commun. 2023;4(3):100546.

[2] Xiao YL, Liu S, Ge R, et al. Transcriptome-wide profiling and quantification of N6-methyladenosine by enzyme-assisted adenosine deamination.

 

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