Paper-sharing 2018 第六期
2018-02-15
本期分享一篇 Nature Method 上的文章,题目是timelapse-seq: adding a temporal dimension to RNA sequencing through nucleoside recoding,这篇文章的主要创新点在于可以通过类似RNA-seq的测序技术观察细胞内RNA的动态变化过程,具体的思路是利用2012年发表在 NB 上的一篇s4U的文章,s4U的技术变种有很多,简单描述一下它的原理:向细胞培养液中添加s4U,这样细胞新合成的RNA就会掺入s4U,通过磁珠就可以把含有s4U的RNA抓取下来,进而达到分析新合成的RNA的目的。本文作者利用了s4U的化学性质,通过引入T-C的突变,则不需要磁珠抓取进一步区分新合成和原先存在的RNA,这样就可以观察细胞内RNA的动态变化,下文详述。
Fig1
图一展示了这项技术的大致原理,在实验部分首先向细胞培养液中添加s4U,可以发现过一段时间以后,细胞里面就可以看到掺入了s4U的RNA的合成(图中蓝色的部分),之后提取RNA,加入化学试剂使得s4U由U变为C,图中黄色区域部分。在接下来的数据分析过程中,将测得的250bp的序列remapping到对应物种的基因组上,统计这一reads中U-C的数目,数目越多,则合成的RNA时间约晚。图b通过限制性酶切的实验简单地进行了验证,证明确实成功地将U碱基转化为了C碱基。

Fig2
图2a、b、c举了三个基因的例子,可以看到这种展现方式确实可以直观的观察到RNA随着时间的变化,图中红色条形图的增加。
图2g、h是在细胞热激情况下检测到的RNA水平的变化,从图g可以看出,本文的方法和之前的全RNA-seq方法相比,准确度有的一拼,并且灵敏度也更好。
Fig3
这个技术还有一个应用就是可以看不同转录本变体的RNA水平的动态变化,如图中举例的 ASXL1两个转录本在实验中可以检测他们随着时间的变化。
总结
这篇文章我感觉干货非常多,最后文章还有一个用MCMC来估计转录本比例和半衰期的模型,还没看太懂,如果下次我组会讲这篇文章就再详细看一遍。这篇做的很细,数据分析功底也很扎实。在这篇文章revision的时候 Nature Method 还发了一篇非常类似的文章,不过使用的是不同的化学试剂,还没看,但明显感觉题目不如这个有吸引力(强行为我看漏了找借口)。
