Метод tRIBO-seq (CRG) на нанопорах читает тРНК на активных рибосомах и показывает их сдвиги при стрессе

Исследователи из Центра геномной регуляции (CRG) в Барселоне совместно с итальянской компанией IMMAGINA Biotechnology разработали tRIBO-seq — метод на основе нанопорового секвенирования, который избирательно захватывает транспортные РНК (тРНК) с активно транслирующих рибосом, сообщается в статье в Nature Methods doi.orgNature Methodsdoi.orgОткрыть источник ↗. Из одного эксперимента метод даёт данные о количестве тРНК, их химических модификациях и фрагментации doi.orgNature Methodsdoi.orgОткрыть источник ↗. Работу возглавила профессор-исследователь ICREA Эва Новоа; первый автор — Мие Монти.

Зачем изучать тРНК на рибосомах

Во время трансляции тРНК доставляют к рибосоме определённые аминокислоты в соответствии с последовательностью, закодированной в матричной РНК doi.orgNature Methodsdoi.orgОткрыть источник ↗. Их вклад в регуляцию трансляции остаётся плохо изученным, главным образом из-за отсутствия методов, позволяющих определять количество тРНК и их модификации на активно транслирующих рибосомах doi.orgNature Methodsdoi.orgОткрыть источник ↗.

До сих пор тРНК обычно изучали, измеряя все молекулы в клетке сразу, в предположении, что это отражает те из них, которые реально работают. По словам Монти, новые результаты показывают, что это не обязательно так, особенно при стрессе.

Метод «вылавливает» рибосомы, занятые синтезом белка, а затем считывает находящиеся в них тРНК по одной с помощью нанопорового секвенирования. По данным CRG, ему нужна одна чашка клеток и около полутора суток, тогда как обычные методы требуют около недели и специального оборудования.

Что меняется при стрессе

С помощью tRIBO-seq авторы обнаружили, что рибосом-ассоциированные тРНК (рибо-тРНК), но часто не общий пул тРНК, значимо меняются при стрессе doi.orgNature Methodsdoi.orgОткрыть источник ↗. Характер изменений сильно зависел от типа стресса doi.orgNature Methodsdoi.orgОткрыть источник ↗.

Вирусная инфекция и недостаток лейцина меняли количество рибо-тРНК doi.orgNature Methodsdoi.orgОткрыть источник ↗. В клетках, лишённых лейцина, команда увидела накопление тРНК на рибосоме, хотя ожидалось их исчезновение, сказала Монти. Недостаток метионина вызывал резкую потерю метильных модификаций тРНК doi.orgNature Methodsdoi.orgОткрыть источник ↗.

Воздействие арсенита не меняло ни количество тРНК, ни картину модификаций. Вместо этого оно приводило к массивной фрагментации отдельных подгрупп рибо-тРНК doi.orgNature Methodsdoi.orgОткрыть источник ↗.

Авторы описывают tRIBO-seq как надёжный и воспроизводимый подход к картированию тРНК: он охватывает количество, модификации и фрагментацию как в общем пуле, так и в активно транслирующих популяциях тРНК doi.orgNature Methodsdoi.orgОткрыть источник ↗.