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cell：能对活细胞采取的转录组rna结构分析新方法
文章来源：生物探索
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发布时间：2017-06-03 15:37
导读：rna具有碱基对的特性，形成的复杂结构是其多样性功能的基础。在近期的cell上发表的一篇文章里，美国斯坦福的研究人员开发了一种叫paris的新方法。这是一种在活细胞中以可逆的补骨脂素交联的方式，近乎于碱基对的分辨率整体绘制rna双链图谱的方法。
rna具有碱基对的特性，形成的复杂结构是其多样性功能的基础。在近期的cell上发表的一篇文章里，美国斯坦福的研究人员开发了一种叫paris的新方法。这是一种在活细胞中以可逆的补骨脂素交联的方式，近乎于碱基对的分辨率整体绘制rna双链图谱的方法。
由于远距离结构、伪结合、可选择性结构、重复序列和rna-rna相互作用的存在，推断活细胞中的转录组结构尤其具有挑战性。显示这些困难的一个例子就是xist 。xist是一个对于哺乳动物x染色体失活必不可少的长链非编码rna，跨越数千碱基，折叠成进化上保守的rna结构域。目前已提出了多个结构模型。对于xist与关键伙伴蛋白如spen之间互作的结构基础也不清楚。
rna亲和捕获和邻位连接技术能识别rna碱基对，目前的方法受特定的蛋白或rna诱饵的限制，只能一个时间实施一次并且在更长的rna上有局限性。这篇cell中的新方法能够直接识别活细胞的碱基对配对相互作用，确定rna结构和rna-rna相互作用。
paris(补骨脂素交联分析rna相互作用和结构)包含了几个关键步骤：体内交联、rna双链的2d纯化以及邻位连接，显示了卓越的敏感性和特异性，并由许多已知的结构和进化保守性所证实。
该研究在三种人类和小鼠细胞类型中进行paris分析，揭示了转录组中常见的远距离结构、高阶结构和rna-rna反式相互作用。paris在单分子的水平上确定了碱基对的相互作用，揭示了普遍的可选择性构象。paris决定的结果包含很多双链rna结合蛋白(stau1,dicer1, dgcr8等)的靶标。此外，高置信度的结构带来了rna结构系统进化分析的两个新方法，揭示了看家基因mrna的保守结构。
研究人员运用paris决定的螺旋来指导rna结构的进化系统学分析，发现了一些保守的远距离结构和可选择性结构。
联合采用paris，icshape（体内点选2’羟基酰化和图谱分析实验），系统进化分析和iclip（单个核苷酸分辨率的紫外交联和免疫沉淀）揭示了xist的lncrna总体结构，显示xist的a重复形成复杂的互相重复的双链，以关键表观沉默蛋白spen为核进行高阶装配。
总的来说paris是一个普遍使用和灵活的方法，为rna结构组合学和相互作用组学提供了新的见解。paris和相关方法的优势是能够促进发现高阶的lncrna结构。