Nucleotide resolution profiling of m3C RNA modification by HAC-seq.
Nucleotide resolution profiling of m3C RNA modification by HAC-seq.
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DOI：
10.1093/nar/gkaa1186
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发表时间：
2021-03-18
影响因子：
14.9
通讯作者：
Gregory RI
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cui J;Liu Q;Sendinc E;Shi Y;Gregory RI
细胞RNA受到无数不同的化学修饰，这些修饰在控制RNA表达和功能方面起着重要作用。某些RNA修饰的失调，即所谓的“外转录组”，会导致人类疾病。研究表转录组的功能、生理和病理作用的一个限制是在整个转录组中精确定位单个RNA修饰的方法的可用性。某些trna的3-甲基胞苷（m3C）修饰已得到证实，最近也在mRNA中检测到。然而，缺乏在整个转录组中特异性定位m3C的方法。在这里，我们开发了一种m3C特异性技术，肼-苯胺切割测序（haac -seq），以单核苷酸分辨率分析m3C甲基组。我们应用HAC-seq分析了人类细胞中核糖体RNA （rRNA）缺失的总RNA。我们发现tRNA是主要的m3C修饰RNA种类，在MCF7细胞的11个细胞质和2个线粒体tRNA同工受体上有17个m3C修饰位点。在这些细胞中，我们没有发现m3c修饰mRNA或其他非编码rna与trna水平相当的证据。HAC-seq为m3C RNA修饰在单核苷酸分辨率上的无偏性、转录组范围内的鉴定提供了一种新方法，可广泛应用于揭示不同细胞和组织中的m3C甲基组。
Cellular RNAs are subject to a myriad of different chemical modifications that play important roles in controlling RNA expression and function. Dysregulation of certain RNA modifications, the so-called ‘epitranscriptome’, contributes to human disease. One limitation in studying the functional, physiological, and pathological roles of the epitranscriptome is the availability of methods for the precise mapping of individual RNA modifications throughout the transcriptome. 3-Methylcytidine (m3C) modification of certain tRNAs is well established and was also recently detected in mRNA. However, methods for the specific mapping of m3C throughout the transcriptome are lacking. Here, we developed a m3C-specific technique, Hydrazine-Aniline Cleavage sequencing (HAC-seq), to profile the m3C methylome at single-nucleotide resolution. We applied HAC-seq to analyze ribosomal RNA (rRNA)-depleted total RNAs in human cells. We found that tRNAs are the predominant m3C-modified RNA species, with 17 m3C modification sites on 11 cytoplasmic and 2 mitochondrial tRNA isoacceptors in MCF7 cells. We found no evidence for m3C-modification of mRNA or other non-coding RNAs at comparable levels to tRNAs in these cells. HAC-seq provides a novel method for the unbiased, transcriptome-wide identification of m3C RNA modification at single-nucleotide resolution, and could be widely applied to reveal the m3C methylome in different cells and tissues.
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