Разработка четкой картины динамики тРНК позволит понять активность естественных микробиомов и изучить их реакцию на внешние факторы окружающей среды, такие как изменение температуры или доступность питательных веществ.
©Wikipedia
Исследователи из Чикагского университета разработали стратегию высокоэффективного секвенирования РНК для изучения активности кишечного микробиома. В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, группа ученых во главе с профессором биохимии и молекулярной биологии Тао Паном (Tao Pan) из Чикагского университета продемонстрировала применение секвенирования транспортных РНК (тРНК) к образцам кишечного микробиома у мышей, которые соблюдали диету с низким или высоким содержанием жира. Новые инструменты анализируют тРНК, которые переводят генетическую информацию, закодированную в ДНК, в белки, выполняющие основные биологические функции.
С помощью инновационного оборудования и вычислительной стратегии, которая описана в исследовании, ученым удалось создать каталог молекул тРНК, извлеченных из образцов кишечника, и проследить их путь к бактериям, ответственным за их экспрессию, а также измерить химические модификации тРНК после транскрипции.
Каждая тРНК в бактериях имеет в среднем восемь химических модификаций, которые по-разному влияют на ее функционирование. Новая высокоэффективная стратегия секвенирования и анализа позволяет обнаружить два из них и измерить количество изменений по шкале от нуля до 100 процентов на каждом участке. Уровень одной модификации, названной m1A, был выше в кишечном микробиоме мышей, рацион которых включал высокое содержание жиров. Это первый случай, когда исследователям удалось наблюдать изменение уровня модификации тРНК в каком-либо микробиоме.
Модификация m1A помогает синтезировать определенные типы белков, которые могут быть распространены в рационе с высоким содержанием жиров, однако исследователи пока не знают, связано ли возникновение различий в модификации с подобной диетой.
«Существует несколько способов изучить активность микробиома, но нет ничего быстрее и эффективнее, чем секвенирование. Результатом нашего исследования стала разработка нового метода, который сообщает об активности микробиома через тРНК, обеспечивая высокую пропускную способность, что действительно ценно», — подытоживают ученые.
