AQRNA-seq zur Quantifizierung kleiner RNAs

Bei der AQRNA-Sequenzierung werden kleine RNAs wie microRNAs, tRNAs und tRNA-Fragmente in praktisch jeder Zell- oder Gewebeprobe quantitativ abgebildet. Es kann verwendet werden, um einige der 170 bekannten tRNA-Modifikationen zu kartieren, aber es gibt auch andere Methoden, die spezifischer für die Kartierung sind. Sie können AQRNA-seq verwenden, um Krankheitsbiomarker im RNome zu entdecken und Proteintranslationsmechanismen auf Systemebene zu untersuchen.

Die meisten RNA-Seq-Methoden können die Häufigkeit einzelner RNA-Moleküle in einer Probe nicht genau quantifizieren. Dies wird sowohl durch strukturelle Eigenschaften der RNA, wie z.B. Sekundärstrukturen, posttranskriptionelle Modifikationen, als auch durch die Biochemie der Bibliotheksvorbereitung verursacht, wie z.B. tausendfache Ligationsverzerrungen, die durch die terminalen Nukleotide auf den RNAs induziert werden. AQRNA-seq wurde entwickelt, um mehrere technische und biologische Herausforderungen zu überwinden und die genaue Quantifizierung der RNA-Häufigkeit in der Probe einzuschränken.

Im Vergleich zu anderen Themen erreicht es eine Linearität zwischen Nachzählungen und Kopienzahlen von RNA-Molekülen, es quantifiziert 75% einer Referenzbibliothek und komprimiert 963 microRNAs mit zweifacher Genauigkeit. AQRNA-seq ist einzigartig in der absoluten Quantifizierung kleiner RNAs. Dadurch werden die Sequenzierungszählungen direkt mit der Anzahl der Kopien eines RNA-Moleküls in der Probe verknüpft.

Dieses Maß an Genauigkeit ist entscheidend für den Vergleich von Dutzenden bis Hunderten von tRNAs in einer Probe und unterscheidet sich von regulären kleinen RNA-seq, die nur eine relative Quantifizierung über Bedingungen und Proben hinweg ermöglicht. Wir haben AQRNA-seq für einen ungedeckten Bedarf an Verständnis der Proteintranslation entwickelt. Wir fanden heraus, dass Zellen Dutzende von tRNA-Modifikationen in der Anzahl der Kopien der modifizierten tRNAs umprogrammierten, um eine selektive Translation von Boten-RNAs zu ermöglichen, die mit Codons angereichert sind, die zu diesen tRNAs passen.

AQRNA-seq ermöglicht es uns, Veränderungen im tRNA-Pool als Teil dieses Mechanismus zu quantifizieren. Wir haben es ausgiebig genutzt, um dieses neue Modell für die Proteintranslation zu validieren.