主要观点总结
广州实验室研究员姚红杰科研团队开发出一种名为RIAN-seq的技术,该技术实现了全基因组R-loop的高精度检测和功能解析。研究发现两类不同的R-loops:簇状R-loops和DNA损伤易感型R-loops(DdsR-loops),并揭示了它们在基因表达调控和DNA损伤中的新特征和机制。此技术有望为精准解析R-loop的生物学功能提供重要工具。
关键观点总结
关键观点1: 研究背景
R-loop与DNA损伤及修复、基因表达、细胞命运决定等生物学过程密切相关,其异常与多种疾病的发生密切相关。然而,领域内已有R-loop检测方法获得的R-loop信息存在诸多矛盾,R-loop的精确定位和功能解析一直面临重大挑战。
关键观点2: 新技术开发
姚红杰科研团队成功开发出RIAN-seq技术,该技术采用核酸酶P1、T5外切酶与Lambda外切酶的三联核酸酶体系,实现了对R-loops和RNA:DNA杂合链的精准检测。结合Tn5转座酶介导的建库策略,实现了检测灵敏度的数量级提升。
关键观点3: 技术突破
RIAN-seq展现出多项革命性突破,具有卓越的检测重复性、优异信噪比及低测序深度需求。在检测效能方面,其捕获的R-loop数量较已有检测方法多一个数量级,可覆盖已有技术捕获到的大部分R-loop位点。
关键观点4: 新特征发现
研究团队发现了两类新的R-loops:簇状R-loops和DdsR-loops。簇状R-loops具有独特的转录稳态维持功能,而DdsR-loops则具有显著的基因毒性效应,可诱导DNA双链断裂的频率升高。
关键观点5: 研究意义
RIAN-seq的开发不仅解决了R-loop精准检测这一技术瓶颈,而且其高效性与低成本优势将为R-loop的基础研究和应用研究提供有效的工具。同时,RIAN-seq发现的R-loops新特征也将拓宽R-loop的研究维度,为R-loop功能解析提供全新视角。
文章预览
R-loop是由RNA:DNA杂合链和一条单链DNA组成的三链核酸结构,广泛存在于原核生物和真核生物基因 组中。R-loop与DNA损伤及修复、基因表达、细胞命运决定等生物学过程密切相关 【1-4】 ,其异常与多种疾病的发生密切相关 【5-8】 。然而,领域内已有R- loop检 测方法获得的R-loop信息存在诸多矛盾:R-loop的数量、分布、长度及序列在不同的检测中不能得到相互验证 【9】 。这 也导致R-loop研究长期存 在争议和不确定性,R-loop的精确定位和功能解析一直面临重大挑战。因此,突破传统的技术路径,开发一种高分辨率、高灵敏度、无偏好性的R-loop检测新技术,对于精准解析R-loop的生物学功能具有重要意义 。 2025年3月19日, 广州实验室研究员、广州医科大学特聘教授 姚红杰 科研团队在 Molecular Cell 在线发表题为 Base-pair resolution reveals clustered R-loops and DNA damage-susce
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