Испанские ученые разработали метод секвенирования, который позволяет определять строение тРНК и ее модификации. На основе этого можно выделить маркеры, по которым в будущем получится диагностировать разные виды рака. Исследование опубликовано в журнале Nature Biotechnology.
РНК — это разновидность нуклеиновых кислот, которые присутствуют во всех клетках и выполняют различные функции. Например, матричная РНК (мРНК) представляет собой инструкции для синтеза белков, а транспортная РНК (тРНК) переносит аминокислоты для тех же целей. В молекулах РНК часто есть модифицированные нуклеотиды, которые обеспечивают стабильность молекулы. При этом отсутствие таких модификаций может привести к серьезным последствиям, значительно ухудшающим здоровье. В случае тРНК из-за того, что модификации отсутствуют или сделаны неправильно, могут развиваться нейродегенеративные и метаболические заболевания, рак и другое. Соответственно, по тРНК можно диагностировать разные болезни, но до сих пор исследований в этой области было не так много. Это связано с недостатком методов, которые позволяют изучать тРНК и ее модификации. Сейчас для этого можно применять секвенирование следующего поколения или масс-спектрометрию, но эти методы имеют ограничения: они либо совсем не выявляют модификации, либо не позволяют определить их местоположение.
Испанские ученые разработали новый метод, который позволяет одновременно определять и количество тРНК, и модификации в ней. Метод называется Nano-tRNAseq и представляет собой секвенирование тРНК. Сама технология основана на нанопоровом секвенировании, при котором ученые пропускают цепочки РНК через небольшую пору. Для каждого нуклеотида, который входит в состав РНК, характерны своя форма и размер, поэтому при прохождении через пору они немного меняют ее электрический потенциал. Специальное программное обеспечение фиксирует эти изменения, и на основе полученных данных составляется расшифрованная последовательность тРНК вместе с ее модификациями. Ученые уже проверили свой метод, работая с образцами тРНК, выделенной из клеток дрожжей, которые росли при различных условиях.
У метода Nano-tRNAseq есть несколько преимуществ перед другими техниками. Так, ученые впервые смогли с помощью одного метода определить и количества тРНК, и ее последовательность с учетом модификаций. Также метод быстрый, дешевый и имеет высокое разрешение. Если при использовании других методов на получение результатов уходит несколько месяцев и тысячи евро, то в случае Nano-tRNA-seq результаты можно получить за пару дней, а в будущем — за несколько часов.
Тем не менее у метода есть и ограничения. Например, нельзя предсказать, с модификацией какого именно нуклеотида возникли проблемы в конкретном образце. Это можно сделать только в том случае, если ранее уже были описаны эти модификации. В случае дрожжей модификации тРНК уже хорошо изучены, но с людьми все труднее. Поэтому ученые предлагают использовать Nano-tRNAseq совместно с другими методами, чтобы установить полный профиль модификаций тРНК у человека. В будущем изменения в нем можно будет использовать для диагностики болезней.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
