非编码RNA翻译多肽研究策略
你还是我认识的非编码RNA吗?
近年来对非编码RNA的研究热度不减,但是常规的科研套路已经不能跟上前沿热点。2015年Nature杂志报道了一个拟南芥中产生多肽的pri-miR171b和pri-miR165a,导致根发育相关的靶基因下调,并且通过合成多肽证实两个pri-miRNA可特异性触发miR171b和miR165a的积累,分别导致侧根发育的减少和主根生长的刺激。为“非编码RNA”编码多肽行使功能提供了依据。随后,Cell杂志、Nature杂志、Science杂志相继报道非编码RNA翻译多肽在肌内内钙相应(A Micropeptide Encoded by a Putative Long Noncoding RNA Regulates Muscle Performance)、肿瘤代谢(A Peptide encoded by a Putative lncRNA HOXB-AS3 Suppresses Colon Cancer Growth)等进程发挥作用。这些隐藏的多肽,表明非编码RNA在调控细胞元件方面的复杂性。
那么问题来了,我怎么找到他?(睿英生物凭借多年生信分析经验,可借力各数据库实现高通量筛选非编码RNA翻译小肽)
回答这个问题,必须解答以下几个问题,以lncRNA为例:
1. 首先lncRNA需要有开放阅读框(ORF框);
2. 其次翻译肽段需要与核糖体有联系;
3. 假定翻译的肽段需要在内源性质谱数据中搜库得到;
4. 再次体外检测、体内表达实验均应翻译出多肽;
5. 最后翻译出的多肽应具备功能;
完整的研究内容是包含生物信息学、合成生物学、免疫学、以及常规细胞及分子生物学技术,从而阐明功能多肽的作用及机制。
话不多说,咱们先看看别人怎么做的。
经典案例
Matsumoto A, Pasut A, Matsumoto M, et al. mTORC1 and muscle regeneration are regulated by the LINC00961-encoded SPAR polypeptide[J]. Nature, 2017, 541(7636): 228-232.
图4中,话狠图不多。作者证实了SPAR的干预,会影响mTOR氨基酸刺激下的溶酶体定位。SPAR过表达会使mTOR定位于溶酶体上的作用丧失。
图5中,通过体内实验证实,SPAR的敲除会促进肌肉损伤后的重建(重点:通过Crisper/cas9系统突变起始密码子使多肽表达消失,但保留宿主LINC00961完整性,并通过全基因组测序证实Cas9没有脱靶效应)。
文章主线大致是这些,但是除此之外,作者做了非常充分的辅证数据。大部分围绕多肽开展的质谱、免疫学实验等疑问,均可从中找到答案。可以算得上是非编码RNA翻译多肽发挥功能研究的百科全书。但是遗憾的是,像最开始说的,文章并没有详细介绍编码多肽LncRNA的筛选方法。翻译组学是其中一个很好的解决办法,但是其牵涉核糖体分离、翻译中mRNA seq、核糖体亲和纯化技术、核糖体足迹谱技术以及翻译谱分析。显然高难度的样本处理和多组学的关联分析不易满足大众化的科研的需求。那基于数据库现有数据,可否发掘一下,找到一些功能多肽的蛛丝马迹?
经历多个项目的研发,睿英生物形成了一套围绕转录组学、蛋白质组学、核糖体组学数据库现有数据以及自行开发的算法,可达到高通量筛选非编码RNA翻译差异表达多肽的目的。并结合载体构建、细胞转染、免疫学检测、抗体订制、质谱分析、Crispr cas9基因编辑、单碱基编辑、动物实验等技术,实现非编码RNA翻译功能多肽的整体解决方案,以冲击高水平SCI杂志。
我们的优势:
1.筛选分子从无需高风险测序项目出发,基于现有数据库数据,实现高效率、零风险预测;
2.熟练整合常规细胞、分子、免疫学技术,高通量筛选亦或低通量验证多肽功能及其调控机制的整体解决方案。
3.整体把控课题走向,熟悉掌握涉及技术的风险点,配搭合适的研究方法,提升研究效率, 减少不必要的弯路。