Nano-DMS-MaP: determinación de la estructura del ARN específica de la isoforma

Las mediciones de la estructura del ARN en todo el genoma se pueden obtener utilizando reactivos que reaccionan con bases no apareadas, lo que da lugar a aductos que se pueden identificar mediante perfiles mutacionales en máquinas de secuenciación de próxima generación. Un inconveniente de estos experimentos es que las lecturas de secuenciación corta rara vez se pueden asignar a isoformas de transcripción específicas. En consecuencia, la información se adquiere como un promedio de población en regiones que se comparten entre transcripciones, lo que desdibuja el paisaje estructural subyacente.

Investigadores del Instituto Helmholtz para la investigación de infecciones basadas en ARN han desarrollado perfiles mutacionales de dimetilsulfato de nanoporos (Nano-DMS-MaP), un método que aprovecha la secuenciación de lectura larga para proporcionar información estructural resuelta en isoformas de moléculas de ARN muy similares. Los investigadores demuestran el valor de Nano-DMS-MaP al resolver el complejo panorama estructural de las transcripciones del virus de la inmunodeficiencia humana-1 en las células infectadas. Muestran que los transcritos empalmados y no empalmados tienen estructuras distintas en el sitio de empaquetamiento dentro de la región no traducida 5 ‘común, lo que probablemente explica por qué los ARN virales empalmados se excluyen de las partículas virales. Por lo tanto, Nano-DMS-MaP es un método sencillo para resolver estructuras de ARN específicas de transcripción biológicamente importantes que antes estaban ocultas en análisis de conjuntos de lectura corta.

Análisis estructural de isoformas de transcripción por Nano-DMS-MaP

Nano-DMS-MaP para la determinación de la estructura del ARN resuelto con isoformas. a, Las isoformas de transcripción se pueden generar mediante empalmes alternativos. Las regiones comunes entre las isoformas de transcripción pueden tener diferentes estructuras, pero las lecturas de secuenciación corta no siempre se pueden asignar sin ambigüedades a las isoformas de transcripción. La secuenciación de nanoporos de lectura larga se puede asignar de forma única a isoformas de transcripción. b, DMS puede sondear la estructura del ARN in situ en células o viriones. El ARN modificado se extrae y se transcribe de forma inversa en moléculas largas de ADNc para la secuenciación en dispositivos de nanoporos. El mapeo de lectura específico de isoforma permite la creación de perfiles estructurales específicos de isoforma. Crédito de la imagen del dispositivo MinION: Oxford Nanopore Technologies (2023).

Disponibilidad – Se puede acceder al código utilizado para el análisis Nano-DMS-MaP a través de Smyth-lab Github (https://github.com/smyth-lab/Nano-DMS-MaP).