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記者4月8日從浙江萬里學(xué)院獲悉，該校生物與環(huán)境學(xué)院團(tuán)隊(duì)和香港浸會(huì)大學(xué)、寧波東方理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)，開發(fā)出一種名為pNAD-seq的高精度測(cè)序技術(shù)，繪制出大腸桿菌NAD加帽RNA最高分辨率圖譜，為理解這一新型RNA修飾在基因表達(dá)與環(huán)境應(yīng)激中的作用機(jī)制提供了關(guān)鍵方法學(xué)支撐。相關(guān)成果日前發(fā)表在《自然·通訊》上。
在真核生物中，mRNA的5'端通常戴著一頂“帽子”——7-甲基鳥苷（m7G），不僅能保護(hù)RNA不被降解，并幫助其翻譯成蛋白質(zhì)。長(zhǎng)期以來，科學(xué)家認(rèn)為細(xì)菌RNA只有裸露的三磷酸末端。近年來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)細(xì)菌RNA也能戴上另一種“帽子”——煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）。
NAD+是細(xì)胞能量代謝的核心輔酶，也是能作為RNA的起始核苷酸，在轉(zhuǎn)錄之初就被“縫”到RNA鏈上，形成NAD-RNA。但受限于技術(shù)瓶頸，科學(xué)家一直難以精準(zhǔn)定位其轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)，并難以有效捕獲短小NAD-RNA，造成漏檢。
浙江萬里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院博士張海磊介紹，為了看清這頂“帽子”，科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)了兩套互補(bǔ)的“分子追蹤器”：pNAD seq技術(shù)通過獨(dú)創(chuàng)的化學(xué)反應(yīng)精準(zhǔn)捕獲并精確定位帶有NAD帽子的RNA；NAD linkSeq技術(shù)利用Nanopore測(cè)序平臺(tái)，完整讀取這些RNA的全長(zhǎng)序列。
在高精度“追蹤器”的幫助下，團(tuán)隊(duì)繪制出了迄今最完備的大腸桿菌NAD加帽RNA全轉(zhuǎn)錄組高分辨率圖譜。“它不僅標(biāo)記出了哪些基因被加上了NAD‘帽子’，更發(fā)現(xiàn)了NAD加帽的規(guī)律：在轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)附近，存在一個(gè)神秘的保守序列RDAY?！睆埡＠谡f，“這就像在基因序列中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)‘暗號(hào)’，掌握了它，就可能在未來人為地調(diào)控這些基因的開關(guān)?！?/p>
據(jù)了解，研究不僅解決了領(lǐng)域內(nèi)長(zhǎng)期存在的技術(shù)痛點(diǎn)，更為探索NAD加帽在病原菌致病性、抗生素耐藥性及合成生物學(xué)中的作用打開了大門。
（受訪單位供圖）
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