在2016年的最后一個工作日，Nature Methods趕著發(fā)布了2017年的新刊，并在其中公布了2016年度技術(shù)，你們肯定會猜年度技術(shù)就是CRISPR系統(tǒng)，然并卵，對于前瞻性的每年盤點的年度技術(shù)來說，一個并不常見的名詞：Epitranscriptome analysis(表觀轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析)才是正解。

　　2006年，Andrew Fire和Craig Mello因發(fā)現(xiàn)RNA干擾而榮獲諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎。他們的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了針對非編碼RNA功能的狂潮，而這一直持續(xù)到今天。關(guān)于RNA分子本身是如何調(diào)節(jié)的一個新出現(xiàn)的問題就是：具體來說，在所有RNA種類中發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)錄后修飾的功能是什么?

　　近年來主要由基于測序的方法引發(fā)的技術(shù)突破成就了表觀轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，即在全基因組范圍內(nèi)分析這種RNA修飾，并且已經(jīng)指出了表觀轉(zhuǎn)錄組的一些重要功能作用。

　　Epitranscriptome analysis名稱是由希臘語“epi”作為前綴，指的就是除開已知功能或遺傳性，任何添加到核苷酸上的修飾。幾十年來，科學(xué)家們幾乎都沒有注意到RNA修飾，因為早在上個世紀60年代和70年代RNA上的標記就被發(fā)現(xiàn)了，但是大家只關(guān)注于tRNA和rRNA，以及DNA上的表觀遺傳修飾。

　　但隨著科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了出現(xiàn)在所有RNA種類中的化學(xué)標記，動態(tài)添加或者去除這些標記的“寫手”和“橡皮擦”，重新點燃了對RNA修飾的興趣。例如，從腺嘌呤上去除一個甲基基團的酶，與阿爾茨海默癥患病風(fēng)險之間的關(guān)聯(lián)，表明了這種修飾在神經(jīng)健康方面扮演了重要調(diào)節(jié)作用。

　　RNA修飾和癌癥之間的聯(lián)系促使NIH批準了一項研究資助：利用新的工具和技術(shù)評估癌癥生物學(xué)中表觀轉(zhuǎn)錄組的作用。其中之一就是利用CRISPR系統(tǒng)靶向RNA標記修飾(詳情)。

　　總體來說，這些功分析研究還處于起步階段，而且為了了解這些標記做了什么，首先必須確定它們的豐度和位置。

　　有上百個已知RNA修飾，我們可以通過，這是一種列出所有已知修改的數(shù)據(jù)庫。但是這一領(lǐng)域仍處于不斷完善階段，需要開發(fā)新方法來發(fā)現(xiàn)和編撰這些修飾。同期Nature Methods中，一些研究人員介紹了檢測常見修飾的最新方法，例如，假尿苷和肌苷。

　　當(dāng)然還需要更進一步的研究，專家們也對如何解決目前的瓶頸持不同的意見。許多方法依賴于以抗體為基礎(chǔ)的樣品富集，但是這會出現(xiàn)非特異性困擾。因此，一些研究人員轉(zhuǎn)向新的測序技術(shù)，如納米孔或PacBio的單分子測序技術(shù)，從而獲得修飾的直接測序結(jié)果。

　　對于其它標記，例如假尿苷(pseudouridine)，可以采用更好的化學(xué)標記方法進行富集，得到更全面的特性圖像。研究人員發(fā)現(xiàn)在cDNA合成期間，如果遇到核苷酸上的某些化學(xué)基團，逆轉(zhuǎn)錄酶就會失活，并通常會停止下來，這樣得到的獨特讀長標記可以用于分析，而且采用恰當(dāng)?shù)能浖湍芡瑫r分析出多種類型的修飾。此外，對于像是適當(dāng)?shù)挠嬎惴椒ǚ治雒艽a子變化。不可能有匹配各種修飾的方法，多種方法齊頭并進看起來最能有效分析RNA上的整體化學(xué)修飾。還有更大問題——遺傳性，也將得到逐步的解決。

　　盡管還存在許多缺口，但是RNA研究顯然已經(jīng)取得令人印象深刻的研究成果，而且目前國內(nèi)也有一些公司推出了相應(yīng)的技術(shù)產(chǎn)品，如上文說到的PacBio第三代測序技術(shù)，近期生物學(xué)預(yù)印網(wǎng)站BioRxiv公布了一項斯坦福大學(xué)的最新成果，研究人員在PacBio Sequel系統(tǒng)上進行了全基因組測序，精確檢測出二代測序無法判斷的缺失斷裂點(詳情)。還有Frontiers in microbiology上的研究指出，利用PacBio SMRT測序技術(shù)可以能夠直接檢測堿基修飾：對根瘤菌進行了完整組裝，并且一共發(fā)現(xiàn)5個甲基化motif，包含43,061個甲基化位點。

　　新年相信還會有更多的技術(shù)上和研究上的進展，讓我們一起期待。