2018年12月17日的《自然-通讯》报道,美国芝加哥大学的研究人员开发了一种高通量RNA测序策略来研究肠道微生物组的活性。
新的工具主要分析转移RNA(tRNA),tRNA负责将DNA编码的遗传信息转换成执行基本生物学功能的蛋白质。建立一个清晰的tRNA动力学图谱帮助科学家了解微生物群落的活动,并研究它们对环境变化的反应(如温度变化或营养物质变化)。
研究者展示了tRNA测序在喂食低脂或高脂饮食的小鼠肠道微生物群样本中的应用。研究中描述的新软件和计算策略创建了一个从肠道样本中回收的tRNA分子清单,追踪tRNA及表达细菌,并测量转录后tRNA发生的化学修饰。细菌中的每一种tRNA平均有8种化学修饰,调节其功能。新的高通量测序和分析策略可以检测到其中的两种,但它可以测量每个位点的修改量(0%到100%)。其中一种名为m1A的基因修饰在喂食高脂肪食物的小鼠肠道微生物组中含量较高,这是科学家第一次在微生物组中看到tRNA修饰水平的变化。但是m1A- tRNA修饰存在的原因及其功能仍未可知。m1A修饰有助于合成某些类型的蛋白质,但这些蛋白质在高脂肪饮食中更为丰富。
过去二十年,分子技术和计算技术的进步帮助我们触及了微生物组的表面以及它们对周围环境的影响。通过对翻译机制的核心提供快速而有效的洞察,tRNA测序方法不仅可以探明其他方法无法触及的微生物对细微环境变化的反应,而且还可以将RNA生物学和RNA表观遗传学带入快速发展的微生物学领域。
吴晓燕 编译自https://www.sciencedaily.com/releases/2018/12/181217081753.htm
原文链接:http://dx.doi.org/10.1038/s41467-018-07675-z
原文标题:Microbiome characterization by high-throughput transfer RNA sequencing and modification analysis