優(yōu)勢

與MeRIP-seq相比，Arraystar表觀轉(zhuǎn)錄組芯片有其獨(dú)特的優(yōu)勢（表1）：

• 可同時(shí)檢測各種轉(zhuǎn)錄本的修飾情況，以及不同條件下的修飾差異；更重要的是，還可檢測每一種轉(zhuǎn)錄本的修飾比例
• 對編碼基因和非編碼基因有很好的覆蓋率，甚至MeRIP-seq很難檢測到的lncRNA和circRNA也可以檢測
• 無需去除rRNA，比MeRIP-seq更簡單便捷
• 樣本需求量少，總RNA起始量低至1 μg
• 適用于多種樣本，比如降解的石蠟包埋樣本，血清/血漿/全血樣本

介紹

RNA轉(zhuǎn)錄后修飾，比如m6A、m1A、m5C和假尿嘧啶（Ψ）修飾，共同組成了表觀轉(zhuǎn)錄組，是一種新層次的基因表達(dá)調(diào)控方式。m6A是mRNA和lncRNA上含量最豐富的修飾，在轉(zhuǎn)錄后各個(gè)水平影響mRNA/ lncRNA 的代謝和功能 [1]。此外，m6A還參與了其它ncRNA的功能，例如，調(diào)控circRNA非帽子依賴的翻譯起始[2]和pri-miRNA的成熟過程[3]。

RNA修飾的潛在功能不僅取決于其所修飾的是何種基因轉(zhuǎn)錄本，同時(shí)也取決于被修飾部分在該轉(zhuǎn)錄本中所占的百分比。然而，目前大部分轉(zhuǎn)錄組水平的RNA修飾檢測方法著重于尋找轉(zhuǎn)錄本上的修飾位點(diǎn)，不能夠定量地檢測被修飾轉(zhuǎn)錄本的百分比。這一類定量信息的缺乏已引起越來越多科研工作者的關(guān)注[1,4]。

Arraystar表觀轉(zhuǎn)錄組芯片，結(jié)合雙色熒光芯片標(biāo)記系統(tǒng)和RNA修飾免疫共沉淀技術(shù)，對每個(gè)RNA轉(zhuǎn)錄本異構(gòu)體的修飾百分比進(jìn)行定量。芯片覆蓋了mRNA、lncRNA、circRNA、pre-miRNA、pri-miRNA、snoRNA 和snRNA的表觀轉(zhuǎn)錄組。

定量檢測修飾百分比

同一種RNA轉(zhuǎn)錄本的修飾亞群和非修飾亞群，由于其結(jié)構(gòu)和結(jié)合蛋白的不同，會導(dǎo)致不同的命運(yùn)，從而產(chǎn)生不同的功能和生物學(xué)效應(yīng)[4] (圖1)。MeRIP-seq常常被用來確定修飾的位置，但不能對特定的轉(zhuǎn)錄本修飾比例進(jìn)行定量。Arraystar表觀轉(zhuǎn)錄組芯片能夠在同一個(gè)芯片中通過雙色通道的方法檢測每個(gè)轉(zhuǎn)錄本修飾亞群和非修飾亞群的百分比（圖 2），同時(shí)對何種轉(zhuǎn)錄本發(fā)生修飾和不同條件下轉(zhuǎn)錄本的修飾差異進(jìn)行鑒定。

圖1. 同一種RNA轉(zhuǎn)錄本，隨著其修飾的化學(xué)計(jì)量數(shù)發(fā)生變化，其功能也隨之改變。在某一種細(xì)胞條件下，攜帶修飾的“RNA 轉(zhuǎn)錄本a”所占百分比可能非常低（比如，細(xì)胞狀態(tài)1），但在另外一種條件下百分比變高（比如，細(xì)胞狀態(tài)2）。通過引起RNA結(jié)構(gòu)改變，或招募修飾閱讀蛋白， “轉(zhuǎn)錄本a”的命運(yùn)發(fā)生變化，比如從蛋白翻譯轉(zhuǎn)變?yōu)镽NA降解。

圖2. Arraystar表觀轉(zhuǎn)錄組芯片可以在同一張芯片上使用Cy5檢測免疫共沉淀的修飾RNA，用Cy3檢測上清中的非修飾RNA，從而檢測每一個(gè)轉(zhuǎn)錄本中修飾和非修飾的百分比。

覆蓋編碼基因和非編碼基因的表觀轉(zhuǎn)錄組

對于MeRIP-seq很難檢測到的 RNA類型（比如lncRNA和circRNA），芯片也具有良好的靈敏度和精確性。

• Arraystar mRNA&lncRNA表觀轉(zhuǎn)錄組芯片: 適用于mRNA, lncRNA, pre-miRNA, pri-miRNA, snoRNA 和 snRNA.
• Arraystar circRNA 表觀轉(zhuǎn)錄組學(xué)芯片: 適用于circular RNA

轉(zhuǎn)錄本特異性檢測

選擇性剪切產(chǎn)生的轉(zhuǎn)錄本異構(gòu)體具有組織特異性和不同的生物功能。例如，TRIM9短的異構(gòu)體（NM_052978），而非長的異構(gòu)體（NM_015163），能夠促進(jìn)DNA和RNA病毒引起的I型干擾素的表達(dá)。轉(zhuǎn)錄本異構(gòu)體的修飾百分比發(fā)生改變，常與生物功能和疾病相關(guān)。然而，由于測序深度覆蓋需求、短reads 組裝和定量不精確，使得MeRIP-seq難以在轉(zhuǎn)錄本特異性水平進(jìn)行定量。

Arraystar表觀轉(zhuǎn)錄組芯片，使用外顯子和跨剪接位點(diǎn)特異性探針，確保了每個(gè)轉(zhuǎn)錄本異構(gòu)體修飾水平檢測的可信度與精確性，提供了更深層次的表觀轉(zhuǎn)錄組學(xué)信息。

低至1 μg的RNA要求量

目前MeRIP-seq需要大量的總RNA（≥120 μg），而Arraystar表觀轉(zhuǎn)錄組芯片總RNA起始量低至1 μg，適用于很多取材有限的生物學(xué)樣本，為更多的課題研究提供了機(jī)會。

References
[1] Gilbert W.V. et al. (2016) Science [PMID: 27313037]
[2] Yang Y. et al. (2017) Cell Res. [PMID: 28281539]
[3] Alarcón C.R. et al. (2015) Cell [PMID: 26321680]
[4] Lewis C.J. et al. (2017) Nat. Rev. Mol. Cell Biol. [PMID: 28144031]
[5] Qin Y. et al. (2016) Cell Res. [PMID: 26915459]