ዜና

ኤፒጄኔቲክስ በእውነተኛ ጊዜ፡ ናኖፖሬ ዳይሬክት ሴኩዊንግን በመጠቀም የአር ኤን ኤ ማሻሻያዎችን መክፈት

የሴሉላር ተግባርን፣ እድገትን እና የበሽታ እድገትን ሙሉ በሙሉ ለመረዳት፣ ከዲኤንኤ ቅደም ተከተል ባሻገር መመልከት እና የጂን እንቅስቃሴን የሚቆጣጠሩትን ተጨማሪ የባዮሎጂካል መረጃ ንብርብሮችን መመርመር አለብን፤ እነሱም ኤፒጂኖም እና ኤፒትራንስክሪፕቶም።

በተለምዶ፣ እንደ 5-ሜቲልሳይቶሲን (5mC)፣ 5-ሃይድሮክሲሜቲልሳይቶሲን (5hmC) ወይም N6-ሜቲልአዴኖሲን (m6A) ያሉ የኤፒጄኔቲክ እና የኤፒትራንስክሪፕቶሚክ ማሻሻያዎችን መለየት እንደ ባይሰልፋይት ልወጣ ወይም ፀረ እንግዳ አካላትን መሰረት ያደረገ የማበልጸጊያ አቀራረቦችን ያሉ የኬሚካል ሕክምናዎችን ይፈልጋል። እነዚህ ዘዴዎች ናሙናዎችን ሊያበላሹ፣ አድልዎ ሊያመጡ፣ ቀጥተኛ ነጠላ-ሞለኪውል ጥራት ላይኖራቸው ወይም አስፈላጊ የረጅም ጊዜ ቅደም ተከተል አውድን ሊያጡ ይችላሉ።

ኦክስፎርድ ናኖፖሬ ቴክኖሎጂስ (ኦንቲ) ተመራማሪዎች በእውነተኛ ጊዜ የኑክሊዮታይድ ለውጦችን እንዴት እንደሚለዩ እና እንደሚተነትኑ በቀጥታ የአካባቢውን፣ ያልተጨመሩ የዲኤንኤ እና የአር ኤን ኤ ሞለኪውሎችን በማንበብ ለውጥ አድርጓል።

ምስል 1.የኤፒጄኔቲክ እና የኤፒትራንስክሪፕቶሚክ ማሻሻያዎችን ለመለየት ቀጥተኛ የናኖፖሬ ቅደም ተከተል።

የናኖፖሬቲክ ኤፒጄኔቲክ ቅደም ተከተል ቁልፍ አፕሊኬሽኖች

ረጅምና ተወላጅ የሆኑ የኒውክሊክ አሲድ ሞለኪውሎችን የመቅዳት ችሎታ በባዮሎጂካል ምርምር ውስጥ አዳዲስ እድሎችን ከፍቷል።

1. በካንሰር ጂኖሚክስ ውስጥ ደረጃ በደረጃ 5mC እና 5hmC መለየት

የካንሰር ጂኖሞች ብዙውን ጊዜ በዓለም አቀፍ ሃይፖሜቲላይዜሽን እና በተወሰኑ የቲሞር አፋኝ ጂኖች ሃይፐርሜቲላይዜሽን ተለይተው ይታወቃሉ። የናኖፖሬ ሴኩዌንሲንግ ከአስር እስከ መቶ ኪሎቤዝ የሚደርሱ እጅግ በጣም ረጅም የዲኤንኤ ንባቦችን ማመንጨት ስለሚችል፣ በተደጋጋሚ ንጥረ ነገሮች፣ ፕሮሞተሮች እና ማበልጸጊያዎች ላይ የ5mC እና የ5hMC ማሻሻያዎችን ካርታ ማድረግ ይቻላል።

በተጨማሪም፣ ረጅም ንባብ የሃፕሎታይፕ ደረጃን ይፈቅዳል፣ ይህም የትኛው የወላጅ አሌል የተወሰኑ የኤፒጄኔቲክ ማሻሻያዎችን እንደሚይዝ ለመወሰን ይረዳል።

2. ቀጥተኛ የRNA ቅደም ተከተል (dRNA-seq) እና ኤፒትራንስክሪፕቶሜ

mRNA ከአንድ መቶ በላይ የተለያዩ ድህረ-ትራንስክሪፕሽን ማሻሻያዎችን የያዘ ሲሆን m6A በጣም ከተስፋፉ ውስጥ አንዱ ነው። ባህላዊ የRNA ቅደም ተከተል አር ኤን ኤ ወደ cDNA ይለውጠዋል፣ ይህም ተወላጅ የRNA ማሻሻያዎችን የሚያስወግድ ሂደት ነው።

ናኖፖሬ ዳይሬክት አር ኤን ኤ ሴኩዊንሲንግ የcDNA ውህደትን ሙሉ በሙሉ ያልፋል፣ ይህም በተመሳሳይ ተወላጅ አር ኤን ኤ ሞለኪውል ላይ የRNA ማሻሻያዎችን፣ የፖሊ(A) የጅራት ርዝመትን እና አማራጭ የስፕሊንግ ክስተቶችን ትንተና ያስችላል።

የባዮኢንፎርማቲክስ ቧንቧ፡ ለኤፒጄኔቲክ ትንተና ሶፍትዌር

ጥሬ የአዮኒክ ጅረት ምልክቶችን ወደ መሰረታዊ ጥሪዎች እና የማሻሻያ ሁኔታዎች መተርጎም የተራቀቁ የኮምፒውተር መሳሪያዎችን ይፈልጋል።

መሰረታዊ ጥሪ እና የመጀመሪያ ሂደት
ዶራዶ / ጉፒ፦ በኦክስፎርድ ናኖፖሬ የተገነቡት እነዚህ መደበኛ የመሠረት ጥሪ መሳሪያዎች ናቸው። የአሁኑ ስሪቶች እንደ 5mC፣ 5hmC እና m6A ያሉ የተለመዱ ማሻሻያዎችን ለመለየት በተሻሻሉ እና ባልተሻሻሉ የቁጥጥር ኑክሊክ አሲዶች የውሂብ ስብስቦች ላይ የሰለጠኑ የRNNN እና የትራንስፎርመር ላይ የተመሰረቱ ሞዴሎችን ጨምሮ ጥልቅ የነርቭ አውታረ መረቦችን ይጠቀማሉ።

የተወሰኑ የሜቲሌሽን ደዋዮች

ከመደበኛ የመሠረት ጥሪ ውጤቶች በላይ በጣም ትክክለኛ የሆነ ምርመራ ለማድረግ፣ በርካታ ክፍት ምንጭ መሳሪያዎች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ፡

ሜጋፖዳል / ናኖፖሊስ፦ እነዚህ መሳሪያዎች የ5mC ማሻሻያዎችን ጨምሮ የዲኤንኤ ሜቲሌሽን ምልክቶችን ለመለየት የተስተዋሉ ጥሬ አዮኒክስ የአሁኑን ምልክቶች ከማጣቀሻ ጂኖም ጋር ያወዳድራሉ።
ዲፕሲግናል / ዲፕሞድ፦ እነዚህ መሳሪያዎች እንደ Bi-LSTM ኔትወርኮች ወይም ኮንቮሽናል ነርቭ ኔትወርኮች ያሉ ጥልቅ የመማሪያ ሞዴሎችን ይጠቀማሉ፣ ይህም ከጥሬ ምልክቶች ባህሪያትን ለማውጣት እና በነጠላ-ኑክሊዮታይድ ጥራት የማሻሻያ ሁኔታዎችን ለመተንበይ ነው።

የቀጥታ አር ኤን ኤ ማሻሻያ ሶፍትዌር
m6Anet፦ ከናኖፖሬ ዳይሬክት RNA ሴኩዊንሲንግ ዳታ የm6A ማሻሻያዎችን ለመለየት የተነደፈ ልዩ የጥልቅ ትምህርት መሳሪያ።
ኤፒቱልልስ / ናኖኮምፖሬ፦ እነዚህ ፓኬጆች እንደ የዱር-አይነት እና የ knockdown ናሙናዎች ባሉ የተለያዩ ባዮሎጂካል ሁኔታዎች መካከል የቀጥታ አር ኤን ኤ የአሁኑን ምልክቶች ንፅፅር ትንተና ይደግፋሉ፣ ይህም የዲፈረንሻል አር ኤን ኤ ማሻሻያ ቦታዎችን ለመለየት ይረዳል።

መደምደሚያ

የናኖፖሬ ቀጥተኛ ቅደም ተከተል ጥናት የኤፒጄኔቲክስ እና የኤፒትራንክሪፕቶሚክስ ጥናትን በመሠረቱ ቀይሮታል። ከኬሚካል ልወጣ፣ ከተገላቢጦሽ ግልባጭ እና ከፒሲአር ማጉላት ጋር የተያያዘውን አድልዎ እና የናሙና ጉዳት በመቀነስ፣ ስለ ተወላጅ ዲኤንኤ እና አር ኤን ኤ ሞለኪውሎች የበለጠ ቀጥተኛ እይታ ይሰጣል።

በቅርቡ የሚመጣ የኤፒጂኖሚክስ ወይም የትራንስክሪፕቶሚክስ ፕሮጀክት እያቀዱ ነው? የONT ቀጥተኛ ቅደም ተከተል አገልግሎቶቻችን ባዮሎጂያዊ ግኝቶችዎን እንዴት እንደሚያፋጥኑ ለማወቅ በBMKGENE የሚገኘውን ቡድናችንን ያነጋግሩ።

ማጣቀሻዎች

Leger, A., Amaral, PP, Pandolfini, L., Capitanchik, C., Capraro, F., Miano, V., Migliori, V., Toolan- Kerr, P., Sideri, T., Enright, AJ, Tzelepis, K., ቫን ቨርቨን, ኤፍጄ, ሉስኮምቤ, ኤም.ኤም. ቲ.፣ ቢርኒ፣ ኢ.፣ ሊዮናርዲ፣ ቲ.፣ እና ኩዛሪድስ፣ ቲ.አር ኤን ኤ ማሻሻያዎችን በንፅፅር ናኖፖሬ ቀጥተኛ አር ኤን ኤ ቅደም ተከተል መለየት።የተፈጥሮ ኮሙኒኬሽን 12, 7198 (2021). doi፡10.1038/s41467-021-27393-3

ዉ፣ ዚ.፣ ሊ፣ ጄ.፣ ዢያ፣ አር.፣ ዳይ፣ ጄ.፣ ሱ፣ ጄ.፣ ሜንግ፣ ጄ.፣ እና ዣንግ፣ ዋይ። ናኖፖሬ የአር ኤን ኤ ቅደም ተከተልን ለአር ኤን ኤ ማሻሻያ ትንተና ይመራል፡ የስራ ፍሰት ግምገማ እና የኮምፒውተር መሳሪያ መለኪያ።የላቀ ባዮቴክኖሎጂ 49 (2026)። ዶኢ፡10.1007/s44307-025-00093-5