基因轉錄成 RNA 後，構成 RNA 分子的次單元或“鹼基”會被修飾，從而影響其結構和功能，針對這些變化的研究稱為“表觀轉錄體學”。這些鹼基修飾會發生在大多數類型的 RNA 分子上，包括 microRNA。

※單分子量子定序的工作原理，偵測鹼基序列並識別化學修飾的鹼基分子。        (圖片來源 : Takahito Ohshiro et al.)

大阪大學(Osaka University) 由 Masateru Taniguchi 教授和 Hideshi Ishii 教授領導的一個研究小組，對一種 microRNA 進行了定序，該 microRNA 是對治療沒有反應而被稱為“難治型”胃腸癌的標的物，該團隊能用單分子量子定序儀(single-molecule quantum sequencer)同時偵測兩種類型的化學鹼基修飾。

MicroRNAs是一段小的非編碼 RNA 分子，通過干擾和抑制的方式調節基因的表現，microRNA 的鹼基上的修飾會影響它們的作用的方式以及抑制目標的效率，進而改變它們本來的功能，因此，這些修飾的探討對於理解 RNA 的功能很重要，但以往一向難以偵測。

大阪大學團隊從大腸直腸癌細胞中分離出 microRNA，並對單個 RNA 分子進行定序，量子定序儀根據鹼基獨特的電導值來區分鹼基，測量分子傳導電流的能力。由於化學修飾會改變鹼基的導電率，因此這方法有可能可以用來辨識任何類型的核苷酸修飾。此篇，研究人員專注於兩種常見的修飾，m6A 和 5mC，其為甲基化的腺嘌呤(A)和胞嘧啶(C)。

使用單分子量子定序儀，該團隊觀察到的修飾率與其他一次檢測一種修飾的方式，得出的修飾率一樣，另外，他們觀察到的結果顯示，這兩種類型的修改能夠相互影響，m6A的修飾似乎能促進5mC的修飾。該論文的第一作者 Takahito Ohshiro 解釋說：“5mC 甲基化的速率通常受甲基化和去甲基化酶活性的影響，因此我們的結果意味著可以通過 m6A 修飾來刺激這些酶或導致他們去活化。”

這項工作為對各種類型的 RNA 鹼基修飾定序提供了一種強大的新工具。“我們的方法可用於對表觀轉錄組中甲基化位點的綜合分析和檢測，”共同作者 Masateru Taniguchi 說，“這將有助於加深對這些甲基化反應及其機制的了解，以改變 RNA 生物學的格局，並迎接一個新領域的時代。”

(來源：PHYS.ORG 生策中心編譯)