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NGS測序技術服務 DRIP-seq |
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基因芯片技術服務 Small RNA修飾芯片 m6A單堿基分辨率芯片 mRNA&lncRNA表觀轉錄組芯片 circRNA表觀轉錄組芯片 |
NGS測序技術服務 RNA m6A甲基化測序（MeRIP Seq） |
LC-MS mRNA堿基修飾檢測 tRNA堿基修飾檢測 |
PCR技術服務 MeRIP-PCR技術服務 m6A絕對定量RT-PCR技術服務 m6A單堿基位點PCR（MazF酶切法）技術服務 |
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基因芯片技術服務 DNA甲基化芯片 DNA羥甲基化芯片 ChIP-chip |
NGS測序技術服務 DNA甲?；奏?5fc)修飾測序 DNA 5hmC 測序（化學法） DNA甲基化測序 DNA羥甲基化測序 染色質免疫共沉淀測序 |
PCR技術服務 MeDIP-qPCR hMeDIP-qPCR ChIP-qPCR |
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蛋白相對定量 TMT標記定量技術 非標定量技術 |
蛋白修飾 TMT標記定量磷酸化 非標定量磷酸化 |
RNA/蛋白-蛋白相互作用 RNA-蛋白相互作用 蛋白-蛋白相互作用 |
Arraystar mRNA&lncRNA表觀轉錄組芯片，可定量檢測mRNA&lncRNA中m6A或m5C的表觀轉錄修飾水平。
芯片優勢
與MeRIP-seq相比，Arraystar表觀轉錄組芯片有其獨特的優勢：
? 可同時檢測何種轉錄本攜帶修飾，以及不同條件下的修飾差異，更重要的是，還可以檢測每一種轉錄本的修飾比例
? 全面覆蓋了編碼基因和LncRNA等非編碼基因，甚至用MeRIP-seq方法很難檢測的lncRNA也可用芯片檢測
? 不需要去除rRNA，比MeRIP-seq更簡單便捷
? 樣本需求量少，總RNA量低至1ug
? 適用于多種樣本，比如血清/血漿/全血樣本
Arraystar mRNA&lncRNA表觀轉錄組芯片產品列表
| 芯片 | 表觀修飾 | 規格 | 描述 |
|---|---|---|---|
| Human mRNA&lncRNA 表觀轉錄組芯片 | m6A/m5C | 8×60K | 44,122 mRNAs; 12,496 lncRNAs; 3,813 Mid-size ncRNAs |
| Mouse mRNA&lncRNA 表觀轉錄組芯片 | m6A/m5C | 8×60K | 48,161 mRNAs; 8,393 lncRNAs; 4,087 Mid-size ncRNAs |
| Rat mRNA&lncRNA 表觀轉錄組芯片 | m6A/m5C | 4×44k | 27,770 mRNAs; 10,582 lncRNAs; 2,505 Mid-size ncRNA |
RNA轉錄后修飾，比如m6A, m1A, m5C, 和假尿嘧啶（Ψ）修飾，共同組成了表觀轉錄組，是一種新層次的基因表達調控方式。m6A是mRNA和lncRNA上含量最豐富的修飾之一，在轉錄后各個水平影響mRNA/lncRNA 的代謝和功能。此外，m6A還參與了其它ncRNA的功能，包括circRNA非帽依賴的翻譯起始，和pri-miRNA的加工過程。
RNA修飾的潛在功能不僅取決于其所修飾的是何種基因轉錄本，同時也取決于被修飾部分在該轉錄本中所占的百分比。然而，目前大部分轉錄組水平的的RNA修飾檢測方法著重于尋找轉錄本上的修飾位點，不能夠定量地檢測被修飾轉錄本的百分比。這一類定量信息的缺乏已引起越來越多科研工作者的關注。
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科學家最關注的問題 “mRNA修飾的潛在影響既取決于其分子效應，也取決于被修飾轉錄本的百分比。例如，一種可以加速mRNA降解的修飾，如果只有1%的轉錄本被修飾，顯然不太可能產生任何生物功能，然而當一種修飾可以促使mRNA翻譯成新的蛋白亞型時，即使修飾水平很低，也可能產生重要的生物功能。當前的m6A和Ψ檢測方法局限性在于缺乏修飾程度的定量信息。m6A的調控作用可以通過pulldown m6A的方法，檢測特定序列在不同狀態下的相對富集程度進行推斷，但不能從這些數據中獲得被修飾mRNA的絕對量。新的可定量m6A和Ψ的高通量檢測方法，將極大的促進該領域的發展。 [1] Wendy V. Gilbert, Tristan A. Bell, Cassandra Schaening. Science (2016)
另一個重要的問題是闡明RNA修飾的化學計量的動態變化。目前，表觀轉錄組學研究的重點大多是哪些位點被修飾，而不是RNA中每個被修飾位點的占比。低通量分析mRNA和病毒RNA的m6A修飾位點顯示，任何m6A修飾位點的占比都不會達到100%。修飾的化學計量變化可能是一種RNA生物學修飾的動態變化參數。修飾可以影響mRNA的結構，和（或）對RBPs的招募。任何特殊位點的修飾，會導致同一mRNA群體僅僅由于結構或是結合reader的不同，分為兩個mRNA亞群。因此，改變修飾的化學計量數，可能是同一個RNA轉錄本行使不同功能的一種機制。目前急需可以檢測修飾化學計量數的高通量方法，以闡明表觀轉錄組學在這一方面的問題。 [4] Cole J.T. Lewis, Tao Pan, Auinash Kalsotra. Nat Rev Mol Cell Biol (2017) |
Arraystar mRNA&lncRNA表觀觀轉錄組芯片結合了雙熒光通道芯片技術與RNA修飾免疫共沉淀技術，在轉錄本水平對RNA修飾進行定量檢測。定量的表觀轉錄組圖譜可為RNA修飾調控研究提供重要信息。
參考文獻
1. Gilbert WV, Bell TA, Schaening C: Messenger RNA modifications: Form, distribution, and function. Science 2016, 352(6292):1408-1412.[PMID: 27313037]
2. Yang Y et al: Extensive translation of circular RNAs driven by N(6)-methyladenosine. Cell Res 2017, 27(5):626-641.[PMID: 28281539]
3. Alarcon CR et al: HNRNPA2B1 Is a Mediator of m(6)A-Dependent Nuclear RNA Processing Events. Cell 2015, 162(6):1299-1308.[PMID: 26321680]
4. Lewis CJ, Pan T, Kalsotra A: RNA modifications and structures cooperate to guide RNA-protein interactions. Nat Rev Mol Cell Biol 2017, 18(3):202-210.[PMID: 28144031]
5. Qin Y et al: TRIM9 short isoform preferentially promotes DNA and RNA virus-induced production of type I interferon by recruiting GSK3beta to TBK1. Cell Res 2016, 26(5):613-628.[PMID: 26915459]
芯片可定量每一種轉錄本的修飾百分比
同一種RNA轉錄本的修飾亞群和非修飾亞群，由于其結構和結合蛋白的不同，會導致不同的命運（圖1）。重要的是，轉錄本的修飾比例與它們的功能高度相關。然而目前的修飾檢測方法，比如MeRIP-seq（m6A-seq），可以確定修飾的位置，卻無法對一個特定RNA轉錄本修飾和非修飾部分的相對含量進行定量。Arraystar表觀轉錄組芯片能夠在同一個芯片中通過雙熒光通道的方法檢測每個轉錄本修飾亞群和非修飾亞群的百分比（圖 2），同時對何種轉錄本發生修飾和不同條件下轉錄本的修飾差異進行鑒定。
圖 1．同一種RNA轉錄本，隨著其修飾的化學計量數發生變化，其功能也隨之改變。在某一種細胞條件下，攜帶修飾的“RNA 轉錄本a”所占百分比可能非常低（比如，細胞狀態1），但在另外一種條件下豐度變的很高（比如，細胞狀態2）。通過引起RNA結構改變，或招募修飾閱讀蛋白， “轉錄本a”的命運發生變化，比如從蛋白翻譯轉變為RNA降解。
圖 2．Arraystar表觀轉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，從而檢測每一個轉錄本中修飾和非修飾的百分比。選擇性剪切產生的轉錄本異構體可以被轉錄本特異性探針所檢測。
覆蓋編碼基因和LncRNA等非編碼基因的表觀轉錄組
?適用于mRNA, lncRNA, pre-miRNA, pri-miRNA, snoRNA, 和 snRNA
?對MeRIP-seq很難檢測的lncRNA，也具有高靈敏度和準確度
lncRNAs表達豐度低，測序無法準確定量，詳見 RNA-seq對lncRNA檢測的局限性 ，MeRIP-seq同樣無法準確定量MeRIP富集到的lncRNAs
轉錄本特異性的RNA修飾檢測
選擇性剪切產生的轉錄本異構體具有組織特異性和不同的生物功能。例如，TRIM9短的異構體（NM_052978），而非長的異構體（NM_015163），能夠促進DNA和RNA病毒引起的I型干擾素的表達。轉錄本異構體的修飾百分比發生改變，常與生物功能和疾病相關。
Arraystar表觀轉錄組芯片，使用外顯子和跨剪接位點特異性探針，確保了每個轉錄本異構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錄組學信息（圖 3）。
圖 3. Arraystar表觀轉錄組芯片使用轉錄本特異性探針A和探針B，分別檢測TRIM9的長轉錄本（NM_015163）和短轉錄本（NM_052978）攜帶的RNA修飾。
樣本需求量少
目前MeRIP-seq技術需要≥120ug的總RNA起始量，所需樣本量多，限制了MeRIP-seq的適用性。相比于MeRIP-seq，Arraystar表觀轉錄組芯片只需1ug 總RNA的起始量，所需RNA的量大大減少（表 1），為珍貴樣本和來源有限的樣本研究RNA修飾提供了機會。
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表觀轉錄組芯片 |
MeRIP Seq |
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RNA起始量 |
≥1ug total RNA |
≥120ug total RNA |
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分離mRNA或去除rRNA |
不需要 |
需要 |
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RNA是否完整 |
不需要 |
需要 |
Human mRNA&lncRNA Epitranscriptomic microarray
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探針總數 |
60,613 |
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探針長度 |
60 nt |
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探針位點 |
mRNA & lncRNA: 特異性外顯子和選擇性剪切位點 Mid-size ncRNAs: ncRNA的獨特序列區域 |
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探針特異性 |
轉錄本特異性 |
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標記方法 |
全長標記cRNAs，無3’偏好性，豐度很低的降解RNA也可標記 |
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蛋白編碼mRNAs |
44,122 |
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LncRNAs |
12,496 |
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Mid-size ncRNAs |
1,366 (pre-miRNAs), 1,642 (pri-miRNAs), 19 (snRNAs), 786 (snoRNAs) |
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mRNA 數據庫 |
Refseq, UCSC, GENECODE, FANTOM5 CAT [2-6] |
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lncRNA 數據庫 |
Arraystar LncRNA 收集方式: 收錄所有已更新至2018年的數據庫和已發表文獻中的lncRNAs， 每一個lncRNA基因優先挑選“Canonical” 或 “longest” 轉錄本 外部數據庫 (更新至2018): Refseq, UCSC, GENCODE, FANTOM5 CAT, LncRNAdb, RNAdb, NRED [2-8] 參考文獻: 收錄至2018年所有文獻中的lncRNA [9-45] |
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Mid-size ncRNA 數據庫 |
GENECODE, miRBase [1-2] |
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芯片規格 |
8 × 60 K |
Mouse mRNA&lncRNA Epitranscriptomic microarray
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探針總數 |
60,773 |
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探針長度 |
60 nt |
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探針位點 |
mRNA & lncRNA: 特異性外顯子和選擇性剪切位點 Mid-size ncRNAs: ncRNA的獨特序列區域 |
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探針特異性 |
轉錄本特異性 |
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標記方法 |
全長標記cRNAs，無3’偏好性，豐度很低的降解RNA也可標記 |
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蛋白編碼mRNAs |
48,161 |
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LncRNAs |
8,393 |
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Mid-size ncRNAs |
701 (pre-miRNAs), 957 (pri-miRNAs), 1229 (snRNAs), 1,200 (snoRNAs) |
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mRNA 數據庫 |
Refseq, UCSC, GENECODE [2-3] |
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LncRNA 數據庫
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Arraystar LncRNA 收集方式: 收錄所有已更新至2018年的數據庫和已發表文獻中的lncRNAs， 每一個lncRNA基因優先挑選“Canonical” 或 “longest” 轉錄本 外部數據庫 (更新至2018): Refseq, UCSC, GENCODE, GenBank, lncRNAdb, NRED [2-7] 參考文獻s: lincRNA分類[8-11], T-UCRs [12], 進化保守 LncRNAs [13], 收錄至2018年所有文獻中lncRNA [14-22] |
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Mid-size ncRNA 數據庫 |
GENECODE, miRBase [1-2] |
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芯片規格 |
8 × 60 K |
Rat mRNA&lncRNA Epitranscriptomic microarray
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探針總數 |
40,991 |
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探針長度 |
60nt |
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探針位點 |
mRNA & lncRNA: 特異性外顯子和選擇性剪切位點 Mid-size ncRNAs: ncRNA的獨特序列區域 |
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探針特異性 |
轉錄本特異性 |
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標記方法 |
全長標記cRNAs，無3’偏好性，豐度很低的降解RNA也可標記 |
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蛋白編碼mRNAs |
27,770 |
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LncRNAs |
10,582 |
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Mid-size ncRNAs |
432 (pre-miRNAs), 449 (pri-miRNAs), 155 (snRNAs), 1,469 (snoRNAs) |
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mRNA 數據庫 |
Refseq, Ensembl 92[1, 5] |
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LncRNA 數據庫 |
Arraystar LncRNA 收集方式: 收錄所有已更新至2018年的數據庫和已發表文獻中的lncRNAs， 每一個lncRNA基因優先挑選“Canonical” 或 “longest” 轉錄本 正在更新的數據庫： Ensembl 92 [1] , Refseq [5] 參考文獻: T-UCRs [6-9] |
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Mid-size ncRNA來源數據庫 |
GENECODE, miRBase, GtRNADb [2-3] |
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芯片規格 |
4 × 44K |
Arraystar表觀轉錄組芯片提供完整的服務，從樣本準備，MeRIP，cRNA標記，芯片實驗到注釋和數據分析。嚴格的質控步驟保證數據質量和有效性。
Arraystar mRNA&lncRNA Epitranscriptomic Microarray
圖 4. Arraystar mRNA&lncRNA Epitranscriptomic 芯片實驗流程
? 客戶提供樣本（具體見樣本指南）
? RNA質量檢測
? m6A/m5C-RIP
? cRNA合成和雙色熒光標記（cy5標記IP-RNA，cy3標記上清RNA）
? 芯片雜交，洗脫和掃描
? 數據采集，數據注釋，數據分析和總結
Arraystar在芯片表達檢測，數據分析和結果注釋方面有著專業而深入的知識與經驗。為客戶提供豐富而詳細的表觀轉錄組生物信息學數據分析結果。
差異m6A甲基化轉錄本（mRNA，lncRNA和mid-size ncRNA）：
差異m6A甲基化mRNA聚類分析：
差異m6A甲基化mRNA GO富集分析：
差異m6A甲基化mRNA pathway分析：
ALKBH5 regulates cardiomyocyte proliferation and heart regeneration by demethylating the mRNA of YTHDF1 . Theranostics . 2021
RBM15 facilitates laryngeal squamous cell carcinoma progression by regulating TMBIM6 stability through IGF2BP3 dependent . Journal of Experimental & Clinical Cancer Research . 2021
ALKBH5-mediated m6A mRNA Methylation Governs Human Embryonic Stem Cell Cardiac Commitment . Molecular Therapy-Nucleic Acids . 2021
ALKBH5 suppresses tumor progression via an m 6 A-dependent epigenetic silencing of pre-miR-181b-1/YAP signaling axis in osteosarcoma . Cell Death & Disease . 2021
RBM15-mediated N6-methyladenosine modification affects COVID-19 severity by regulating the expression of multitarget genes . Cell Death & Disease . 2021
The potential roles of m6 A modification in regulating the inflammatory response in microglia . Journal of Neuroinflammation . 2021
Microarray analysis of genes with differential expression of m6A methylation in lung cancer . Bioscience Reports . 2021
Bioinformatics analysis integrating metabolomics of m6A RNA microarray in intervertebral disc degeneration . Epigenomics . 2020
Fusarium infection alters the m6A-modified transcript landscape in the cornea . Experimental Eye Research . 2020
Epitranscriptome of the ventral tegmental area in a deep brain-stimulated chronic unpredictable mild stress mouse model . Translational Neuroscience . 2020
