纽约 - 在西班牙基因组调控中心或CRG中开发的新算法使得使用纳米孔测序直接检测两种额外的RNA改性类。此外，研究人员已经设计了一种方法来预测特定的RNA分子是否被修饰，而不仅仅是跨越几个RNA链的位置，可以进行RNA改性动力学的定量分析。
“我们发现[目前的强度]信息单独的信息不足以预测一些读取是否被修改，”Eva Maria Novoa，CRG的eptranscriptomics和RNA动态的团队领导者在一封电子邮件中表示。
她的国际团队探讨了牛津纳米奥波尔技术平台的附加功能的组合，包括停留时间 - 通过孔隙的易位的衡量标准 - 与基本呼叫概率相关的公制。在本月发布的论文中自然生物技术vwin德赢ac米兰合作他们表明，使用它们的软件称为纳米仪，分析目前的强度和迹线，即使在低水平的修改水平下也能准确地估算改性化学计量。
研究人员使用它们的方法来对两种类型的RNA修饰，假尿苷和2'-O-甲基化（NM）。“然而，原则上适用于任何类型的RNA改性，”Novoa表示。
“这些是最常见的两个最重要的RNA修改，将这些纳米多尔工具箱添加到现场以更好地了解这些修改对疾病的影响至关重要，”威尔康奈尔医学的研究员克里斯梅森说世卫组织在此静脉中与以前的工作合作，但谁没有参与新论文。“这项工作开辟了单分子，直接RNA测序和eptrackscriptome的领域的激动令人兴奋的可能性。具体而言，它让研究人员在同一分子上相位相吻合，这可以揭示新的RNA功能，稳定性和折叠的新调节层。“
梅森表示，有100多种不同的RNA修饰，但是，用RNA测序检测它们的固体方法才开始出现。直接检测DNA修饰是首先在2013年展示，由华盛顿大学和加州大学的团队分别分别。
大多数RNA测序方法将RNA转换为cDNA，因此直接检测RNA修饰的更具挑战性。扩增还引入了检测RNA修饰的障碍。然而，牛津纳米波尔证明了能力直接检测RNA.一般来说，2016年，同时显示了直接检测的原则证明N6-甲基腺苷（M6A）在工程样品中的甲基化。
由于检测修改如此紧密地绑定到牛津纳米孔平台上的基础上，所以在计算方面已经进行了许多进步。诺瓦拉的实验室开发了epinano.，有助于在本机RNA序列中展示M6A直接检测的软件，梅森是2019年的同志自然通信介绍了软件的纸张。
通过在电流中分析基础上的“误差”，因为改性碱穿过纳米孔，Epinano能够检测几种常见类型的甲基化，包括5-甲基胞嘧啶，广泛的修饰。
epinano可以预测跨越类似RNA的位置是否被修改“但无法预测是否修改了特定的读取，”诺瓦拉说。在新方法中，软件标识了修改的功能，并使用机器学习算法将读入两个箱，修改和未修改。“这意味着我们现在可以使用纳米孔测序以定量的方式研究RNA改性动力学，并以转录的形式的方式，”她说。
在概念证明研究中，研究人员使用RNA酿酒酵母酿酒酵母为了表明，可以从尿苷与胞嘧啶基础上检测尿苷制的修饰来呼叫不匹配。它们还能够预测酵母线粒体核糖体RNA以及信使RNA中的假尿素修饰 - 其在比RRNA的水平低得多的水平，如其新方法验证。
“验证更多不同的样本类型和组织源是一个很好的补充，但现有数据已经非常强烈，”梅森说。作者警告说明，并非所有RNA修饰都导致碱基呼叫误差，具有单核苷酸分辨率，并且检测它们可以部分地取决于序列背景。
但具有单分子分辨率，以及新的检测更多修改类型的能力，将开辟对牛津纳米奥波尔用户的新研究线。研究人员可以在不同条件下量化RNA修饰的动态，例如疾病或发育阶段，或者研究RNA修饰和多腺苷酸化状态之间的相互作用，甚至相同分子的不同修饰。
“备注，Covid-19的最新RNA疫苗具有伪美碱的广泛存在，因此这可能有助于验证未来的RNA疫苗，”梅森说。
该研究中使用的所有软件可通过GitHub获得。