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系统核磁共振:可定量分析RNA、蛋白质和代谢物
来源:小柯机器人 发布时间:2019/8/4 20:30:23

瑞士苏黎世联邦理工学院Frédéric H.-T. Allain和Yaroslav Nikolaev课题组宣布他们开发出系统核磁共振:单样本定量的RNA,蛋白质和代谢产物的生物分子网络分析。 相关论文于2019年8月发表于国际顶尖学术期刊《自然—方法学》杂志上。

该研究团队开发了一种体外核磁共振光谱(NMR)方法,这种方法可允许动态量化整个异形网络,同时监测三种不同的分子类别(代谢产物、蛋白质和RNA)和所有基本反应类型(双分子的相互作用、催化作用、单分子的变化)。在一个八反应RNA共转录折叠网络过程中,该研究组在单个样本中记录了超过35个时间点,每个时间点超过170个观测值,并准确地确定了多重反应中的五个核心反应常数。这一重建揭示了不同反应之间的意想不到的相互作用。课题组进一步观察了RNA转录过程中五个不同RNA结合结构域的动态相分离过程。他们的系统核磁共振方法通过结合生化分析的动态分辨率和组学的多路复用能力,提供了对生物网络动力学的更深入理解。

细胞行为是由不同生物分子相互作用控制的。然而,大多数实验方法只能检测单个分子类别或反应类型。

 

附:英文原文

Title: Systems NMR: single-sample quantification of RNA, proteins and metabolites for biomolecular network analysis

Author: Yaroslav Nikolaev, Nina Ripin, Martin Soste, Paola Picotti, Dagmar Iber, Frédéric H.-T. Allain

Issue&Volume: Volume 16 Issue 8

Abstract: Cellular behavior is controlled by the interplay of diverse biomolecules. Most experimental methods, however, can only monitor a single molecule class or reaction type at a time. We developed an in vitro nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) approach, which permitted dynamic quantification of an entire heterotypic networksimultaneously monitoring three distinct molecule classes (metabolites, proteins and RNA) and all elementary reaction types (bimolecular interactions, catalysis, unimolecular changes). Focusing on an eight-reaction co-transcriptional RNA folding network, in a single sample we recorded over 35 time points with over 170 observables each, and accurately determined five core reaction constants in multiplex. This reconstruction revealed unexpected cross-talk between the different reactions. We further observed dynamic phase-separation in a system of five distinct RNA-binding domains in the course of the RNA transcription reaction. Our Systems NMR approach provides a deeper understanding of biological network dynamics by combining the dynamic resolution of biochemical assays and the multiplexing ability of omics.

DOI: 10.1038/s41592-019-0495-7

Source:https://www.nature.com/articles/s41592-019-0495-7

期刊信息

Nature Methods:《自然—方法学》,创刊于2004年。隶属于施普林格·自然出版集团,最新IF:28.467
官方网址:https://www.nature.com/nmeth/
投稿链接:https://mts-nmeth.nature.com/cgi-bin/main.plex


本期文章:《自然—方法学》:Volume 16 Issue 8