在7月10日發(fā)表在“ 基因與發(fā)育 ”雜志上的一篇論文中，IBS研究小組提出了mTAIL-seq，這是一種超敏感，升級的工具，用于測量基因組規(guī)模的mRNA的poly(A)尾長。通過揭示RNA轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)過程中的動態(tài)poly(A)調(diào)節(jié)，該研究提高了我們對生命結(jié)構(gòu)的理解，從您的皮膚顏色到您將要生長的高度。

必不可少的三個和生活的基石

地球上的所有生命都需要三個獨立但同樣重要的生物分子，它們在細(xì)胞中發(fā)揮關(guān)鍵作用：蛋白質(zhì)，DNA和RNA。蛋白質(zhì)是工人; 它們在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮不同的催化和結(jié)構(gòu)作用。DNA和RNA都攜帶著代代相傳的遺傳信息。它們是有些人有黑頭發(fā)的原因，有些人是藍(lán)眼睛的金發(fā)，有些人還有綠眼睛。中心法則是一個生物學(xué)概念，解釋了DNA和RNA如何相互作用產(chǎn)生蛋白質(zhì)。由英國分子生物學(xué)家弗朗西斯·克里克(Francis Crick)于50年代后期開發(fā)，該概念從根本上概括了三個階段：DNA使用許多酶復(fù)制其信息，之后DNA的編碼信息被轉(zhuǎn)錄為RNA，因此RNA的變體被翻譯成蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)。信使RNA(mRNA)是建筑師，指導(dǎo)轉(zhuǎn)移RNA(tRNA)和核糖體RNA(rRNA)如何正確組裝氨基酸，當(dāng)它們結(jié)合成鏈時，可以產(chǎn)生蛋白質(zhì)：所有生命的基石。

mTAIL-seq：一種高靈敏度和成本效益的工具，用于測量卵子到胚胎發(fā)育中的poly(A)尾巴

IBS團(tuán)隊專注于卵母細(xì)胞(卵子)，其中母體mRNA以休眠狀態(tài)沉積，但仍被翻譯成蛋白質(zhì)。在早期胚胎中，轉(zhuǎn)錄是沉默的，休眠mRNA的激活對蛋白質(zhì)的正確產(chǎn)生至關(guān)重要; 因此，對母體mRNA 調(diào)節(jié)的更深入理解可以揭示卵母細(xì)胞如何建立胚胎的母體特征?？刂颇阁wmRNA的關(guān)鍵機(jī)制是poly(A)尾的調(diào)節(jié)：一種鏈增強(qiáng)劑，它被添加到mRNA中以增加其穩(wěn)定性并促進(jìn)蛋白質(zhì)合成。在卵母細(xì)胞內(nèi)，長的poly(A)尾巴被添加到mRNAs，允許它們翻譯和構(gòu)建蛋白質(zhì); 早期胚胎發(fā)育所需的蛋白質(zhì)。該團(tuán)隊的升級工具，mTAIL-seq，允許增強(qiáng)mRNA的測序深度，比其前身更精細(xì)。第一作者，LIM Jaechul博士進(jìn)一步解釋說，“我們使用mTAIL-seq來測量卵母細(xì)胞到胚胎發(fā)育過程中母體mRNA的poly(A)長度。從基因組規(guī)模分析，我們發(fā)現(xiàn)全球動態(tài)poly(A)尾部調(diào)節(jié)沒有mRNA豐度的變化。“

比較一個完整圖片的兩個索引

核糖體分析(RPF)數(shù)據(jù)測量從mRNA到蛋白質(zhì)的翻譯效率，這是中心法則的第二步。當(dāng)RNA團(tuán)隊將RPF數(shù)據(jù)與從mTAIL-seq獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時，他們發(fā)現(xiàn)poly(A)尾長與早期胚胎階段的翻譯效率之間存在強(qiáng)耦合。根據(jù)研究小組的手稿，這些數(shù)據(jù)“表明卵母細(xì)胞中poly(A)尾巴的調(diào)節(jié)形成了胚胎的母體特征{translatomic landscape}，從而指導(dǎo)了動物發(fā)育的開始。”

“mTAIL-seq對poly(A)尾部的全局分析為果蠅(果蠅)卵母細(xì)胞到胚胎發(fā)育中poly(A)尾的調(diào)節(jié)提供了全面的資源，它幫助我們理解poly(A)母體mRNA的尾部影響胚胎發(fā)育初期的蛋白質(zhì)產(chǎn)生，“第一作者M(jìn)ihye LEE博士說。

由于mTAIL-seq的高靈敏度和低成本，更不用說其技術(shù)穩(wěn)健性和廣泛的可及性，該團(tuán)隊認(rèn)為他們的發(fā)明將是一個有效的工具，以提高對不同生物系統(tǒng)中mRNA拖尾的理解。