核糖体 RNA 去除

我们对转录组生物学的理解正在经历一场革命,揭示 RNA 的表达调控以及它的类型和功能远比之前认为的复杂得多。基于我们的 RiboMinus 技术去除核糖体 RNA(rRNA)来富集全转录组 RNA,可以增强基因表达微阵列、RNA 测序及其他方法的发现研究。Ambion WT 表达试剂盒用于微阵列分析之前的 RNA 扩增,它通过在扩增过程中选择性地从逆转录中消除 rRNA 来规避去除 rRNA 的需要。这两种技术都有助于我们理解转录组作用于正常生理和病理过程形成的新范例。

RiboMinus™ 技术

 

我们的 RiboMinus™ 技术利用特定的锁核酸 (LNA) 捕获探针来结合核糖体 RNA,随后通过与链霉素亲和素包被的 Dynabeads 磁珠结合,将其从样品中去除。剩余的全转录组 RiboMinus™ RNA 适合于使用任何新一代测序平台或微阵列分析的直接测序。

核糖体结合位点(RBS)序列要求

mRNA 转录本 5‘ 非翻译区(UTR)的序列和结构在蛋白质合成调控中起重要作用。在原核生物中,促进 mRNA 有效和准确翻译的核糖体结合位点 (RBS) 在科学家首次对其加以描述后被命名为 Shine-Dalgarno 序列。该富含嘌呤的 5‘ UTR 序列可与 16S rRNA 的 3‘ 端 UCCU 核心序列(位于 30S 核糖体小亚基内)互补。研究人员已在原核 mRNA 中发现了多种 Shine-Dalgarno 序列(共有序列见图 1 )。这些序列位于起始密码子 AUG 上游 10 个核苷酸处。原核 RBS 序列的活性可受分离 RBS 和起始 AUG 的间隔区长度和核苷酸组成的影响。

核糖体 RNA 大小

种属rRNA大小 (kb)
18S 1.9
28S 5
小鼠18S 1.9
28S 4.7
果蝇18S 2
28S 4.1*
烟叶16S 1.5
18S 1.9
23S 2.9
25S 3.7
酵母18S 2
26S 3.8
大肠杆菌16S 1.5
23S 2.9
非洲蟾蜍18S 4
28S 1.8

*果蝇 28S rRNA 加工成 2 个片段,其迁移方式与 18S rRNA 类似。

Shine-Dalgarno序列(也称为核糖体结合位点(RBS))与Kozak保守序列之间的区别是什么?

核糖体结合位点(RBS)是mRNA分子5'(上游)的区段,能够结合核糖体正确定位至翻译启始位点。RBS能够控制mRNA翻译启始的准确度和效率。

在原核mRNA中,RBS位于起始密码子(即第一个AUG)上游7个核苷酸处。本序列也称为Shine-Dalgarno序列,是由位于AUG起始密码子5'端的多鸟苷酸序列AGGAGG所组成的。由于这一序列能够与30S核糖体亚基中16S rRNA的3'端实现互补,因此该信使RNA能够与核糖体高效结合。Shine-Dalgarno序列是必需的。

真核生物中的蛋白合成过程与这一模型不同。mRNA的5'端具有一个经修饰的化学结构(“帽”结构),能够被核糖体所识别,后者随之与mRNA相结合并沿着mRNA移动(“扫描”)直至找到第一个AUG密码子。碱基的特征模式(称为“Kozak序列”)有时在该密码子的周围被发现,以使人想起Shine-Dalgarno序列的方式帮助正确定位mRNA,但不与核糖体RNA形成碱基配对。

因此,Kozak序列并非是核糖体结合位点,而是一个翻译启始增强子。保守的Kozak序列为G/ANNAUGG,其中的AUG表示起始密码子。-3位点的一个嘌呤(A/G)碱基具有显性效应;如果-3位点是一个嘧啶(C/T)碱基,则翻译进程会对-1,-2和+4位点的改变更为敏感。当-3位点从嘌呤变为嘧啶时,表达水平可能降低达95%以上。+4位点对于表达水平的影响较低,只发现有50%左右的降低影响。注意:酵母不遵循这一规则。果蝇中优化的Kozak序列会有些许的不同(C/AAAA/CAUG)。

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