单碱基定量假尿苷:
BID-seq 革新 RNA 研究
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BID-seq(亚硫酸盐诱导缺失测序)是新一代 RNA 修饰检测技术,可在单碱基分辨率下对转录组范围的假尿苷(Ψ)进行定量分析。
该技术利用亚硫酸盐特异性靶向 Ψ 生成加合物,通过逆转录诱导修饰位点高比例缺失信号,结合专属分析管道 BID-pipe 实现精准定位与修饰 stoichiometry 计算,仅需10 ng polyA+ RNA(约 2 万个细胞)即可启动,具备背景噪声近乎为零、无需抗体富集、兼容多种哺乳动物样本等优势。在小鼠胚胎干细胞应用中,它成功鉴定出 8407 个 Ψ 位点,覆盖 mRNA 多区域并揭示其功能关联,为解析 RNA 表观遗传动态、挖掘 Ψ 在基因表达调控中的作用提供了革命性工具。
BID-seq
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1.数据预处理:过滤低质读段、修剪接头
2.序列比对:两轮比对(污染 / 基因→基因组)
3.位点检测:P 值筛选 + 覆盖度 / 缺失率过滤
4.定量分析:计算Ψ化学计量比(stoichiometry)
5.下游分析:Ψ位点注释及可视化,motif分析
6.功能富集分析:GO&KEGG富集分析
分析流程
1.RNA 制备:提取 polyA+ RNA(≥10 ng)
2.建库: fragmentation→末端修复→双端接头连接
3.亚硫酸盐处理:70℃反应 3h,75min 脱硫
4.逆转录:SuperScript IV RT 生成 cDNA
5.扩增测序:上机测序
6.分析:BID-pipe 鉴定 Ψ 位点及修饰比例
文库构建
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RNA 修饰作为基因表达调控的关键环节,其在转录后水平对 RNA 功能的精细调控已成为生命科学研究的前沿领域。假尿苷(Ψ)作为 mRNA 中丰度仅次于 m⁶A 的修饰,其全转录组范围的单碱基分辨率定量分析长期受限于技术瓶颈。2024 年发表于《Nature Protocols》(影响因子 14.9,2024 年 2 月,doi:10.1038/s41596-023-00917-5)的 “BID-seq for transcriptome-wide quantitative sequencing of mRNA pseudouridine at base resolution” 一文,系统阐述了由芝加哥大学何川团队开发的亚硫酸盐诱导缺失测序技术(BID-seq),该技术通过优化亚硫酸盐化学处理与双端接头连接策略,实现了从 10 ng polyA⁺ RNA 起始的 Ψ 位点单碱基定位与修饰 stoichiometry 定量,在小鼠胚胎干细胞中成功鉴定 8407 个 Ψ 位点,为解析 RNA 表观遗传网络提供了革命性工具。
作为目前唯一兼具单碱基分辨率与定量能力的 Ψ 测序方法,BID-seq 通过亚硫酸盐特异性靶向 Ψ 生成加合物,结合 SuperScript IV 逆转录酶诱导的缺失信号与专属分析管道 BID-pipe,在避免胞嘧啶脱氨干扰的同时,实现了修饰位点的精准解析,其技术优势已在《Nature Protocols》文献中通过多组学验证,为 RNA 修饰功能研究开辟了标准化研究路径。
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