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RNA Strandedness:兩個方向的公路旅行
內容由熱費舍爾
對大多數分子生物學的目的,核苷酸的DNA被認為是一個字符串從3到5,和相應的信使rna序列互補DNA字符串。然而,想象這古怪的DNA結構是什麼——兩個反平行的線連接在一起——這很重要對於許多應用程序,如全轉錄組分析。
命名法
所以,讓我們來總結一下。在DNA雙螺旋結構由RNA聚合酶分為兩股,一股作為RNA模板。根據轉錄啟動子(隻位於一個DNA鏈),信使rna的多數是使用反義轉錄/沃森/模板DNA鏈,讀取從3到5。讀取蛋白質的RNA分子叫做意義或“+”鏈,而相反的鏈是反義或“-”。例如,考慮DNA片段:
3′5′CGCTATAGCGTTT +鏈
5′GCGATATCGCAAA 3′-鏈
| 實例序列 | 描述 | 函數 |
|---|---|---|
| 3 ' - CGCTATAGCGTTT - 5 ' | 沃森DNA反義鏈或鏈(模板/非編碼) | 轉錄的模板。 |
| 5 ' - GCGATATCGCAAA - 3 ' | 克裏克DNA有義鏈或鏈(non-template /編碼) | 模板鏈互補。 |
| 5 ' - GCGAUAUCGCAAA - 3 ' | 信使rna轉錄感 | 沃森的RNA鏈轉錄模板/反義鏈。用於翻譯的蛋白質。 |
| 3 ' - CGCUAUAGCGUUU - 5 ' | 信使核糖核酸反義轉錄 | 鏈RNA轉錄克裏克(non-template /意義)鏈。 |
沃森鏈的鏈互補是你猜it-Crick鏈,還可以為mRNA的代碼。克裏克的信使rna鏈將從3到5的閱讀。所以,你不能忽視“小”克裏克鏈。據趙年代et al(1),在57800多個注釋基因在人類基因組中,大約有19%(約11000)的重疊基因轉錄相反的鏈。人類基因的一個例子是讀取兩股DNA促(2),以確定從哪一股RNA轉錄產生,您必須使用strand-specific RNA-sequencing轉錄組分析。這將允許您識別非常規反義非編碼記錄等記錄;它們通常位於DNA鏈與調節(1)mRNA的起源。
反義RNA
但mRNA不是唯一重要的記錄類型,可以讀取DNA。所謂天然反義轉錄(NATs)補充其他RNA轉錄和也讀從DNA鏈(3).NATs有幾個監管角色,主要在表觀遺傳學。
NATs有幾個監管角色,主要在表觀遺傳學。例如,NATs epigenetically調節RNA幹擾,可變剪接、基因組印記。NATs被分組為順式或trans-acting。Cis-acting NATs位於相同的軌跡信使rna調節。這從鏈互補的RNA轉錄mRNA。相應的NAT和信使rna有傾向對每個另一個反平行的DNA鏈相互結合。mRNA-NAT綁定塊翻譯。Cis-acting NATs存在於原核和真核生物。
另一方麵,trans-NATs轉錄從其他比他們的目標和位置通常隻是部分補充他們的目標。他們可以通過不完全互補目標數記錄。例如,小分子核糖核酸(microrna)是一對不完全的trans-NAT類型與序列(UTR) 3 '端非翻譯區遠方的mrna的抑製或促進翻譯(4)。
的檢測方法
人們很容易預測的mRNA的DNA序列。信使rna的具體特性,比如一個轉錄和翻譯開始,翻譯停止,聚腺苷酸化序列,等等。另一方麵,NATs遠短於典型的信使rna(通常隻是數萬核苷酸)和位於任何地方(包括內含子)。有幾種NAT預測計算方法,所有這些都依賴於NAT跨物種保護和集群。然而,他們會增加不確定性,這使得確認NATs通過轉錄組分析尤其重要。例如,Dongliang餘和同事提出了一個集成(免費)的NAT預測方法從植物和動物的轉錄組(5)。
稀缺的神話的功能基因在高等生物的基因組來自基因的定義是一種蛋白質的DNA。事實上,DNA鏈參與轉錄和生產各種功能的RNA轉錄,信使RNA隻有一個細胞轉錄組的冰山一角。因此,重要的是要確保你知道的鏈你的成績單來自考慮NATs缺省情況下,沒有一個例外。
一種方式,以確保你知道你的成績單是使用strandedness專門為一個可靠的工具包互補脫氧核糖核酸數據庫的準備strand-specific RNA序列。進入表達載體TMCollibriTMIllumina公司鏈RNA圖書館準備裝備TM與CollibriTM人類/鼠標/鼠rRNA損耗工具表達載體(熱費希爾科學)!這個工具包是適配器的突出的明星組合,這是一組RNA / DNA寡核苷酸單鏈一端退化序列和定義序列在另一端。這些寡核苷酸雜交的RNA樣品(以下rRNA枯竭和碎片),用連接酶混合,然後結紮。瞧,一個簡單而有效的方法來跟蹤你的RNA strandedness !
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轉錄的真相
來源:
- 趙年代。等。(2015)比較困,non-stranded RNA-seq基因重疊的轉錄組分析和調查。BMC基因組學。2015;16 (1):675。doi:1186 / s12864 - 015 - 1876 - 7
- 卡特賴特r . a和Graur d .(2011)沃森和克裏克鏈的多重人格。直接雜誌。2011;者。doi:1186/1745 - 6150 - 6 - 7所示
- 大裏N。et al。(2007)。獨聯體天然反義轉錄的轉錄幹擾人類和老鼠。遺傳學。176年(12):1299 - 306。doi:1534 / genetics.106.069484。
- 卡邁克爾(2003)。“反義開始更有意義”。生物科技Nat》。21(4):371 - 2。doi:1038 / nbt0403 - 371
- 餘D。et al . (2016) NATpipe:一個綜合管道係統發現天然反義轉錄本(NATs)和phase-distributed nat-siRNAs從新創轉錄組組裝。科學報告卷6,文章編號:21666 (2016):1038 / srep21666。