密歇根大学综合癌症中心的研究人员开发了一项新技术，可更好地了解癌细胞与正常细胞中RNA有可能存在差异的原因，并将推动更深入地了解肿瘤全基因组测序检测。研究人员将这一成果发布在《美国科学院院刊》(PNAS)杂志上。
当研究人员测序癌细胞的RNA时，他们可以将之与正常细胞进行比较，看看哪里存在更多的RNA。这有助于他们找到有可能引发癌症的基因和蛋白质。
然而除确定一些已知的诱发因子之外，它还有什么意义呢?存在更多的RNA是因为它合成过快还是因为它的降解太慢所致?生物平衡的哪部分发生了背离?
经过十多年的研究工作，密歇根大学综合癌症中心的研究人员开发了一种新技术来帮助解答这些问题。
这一技术涉及到一种叫做溴尿核苷(bromouridine)的化合物，可用它来标记新生RNA。在利用溴尿核苷标记30分钟后，研究人员分离出了RNA，然后观测新生RNA生成位点。他们将这一过程称作Bru-Seq。
另一方面，研究人员可以用带有化学尿苷的清洗剂在不同的时间追踪溴尿核苷标记 ，他们将之称为BruChase-Seq，是因为尿苷可以除去新生RNA。这样他们就能够在随后的1小时，2小时或6小时时间里观察RNA的老化。换句话说，就是看看RNA是否如猜想中那样发生降解?
“我们可以看到所有合成RNA，以及稳定RNA对比降解RNA的整体模式。我们可以根据合成和稳定性将之分类，看看是否存在相比正常细胞在癌细胞中更为稳定，或是在癌细胞中降解时间更长的特殊的RNA，”研究作者、密歇根大学医学院放射肿瘤学副教授Mats Ljungman博士说。
“利用我们的技术，我们将基因表达图像的深度增加了10多倍。”他补充说。
Ljungman是癌症中心新转化肿瘤学项目的成员。这一项目汇集了整个密歇根大学的癌症研究人员，旨在加速将基础科学转化为临床实验，为患者提供新治疗机会。
该癌症中心当前正利用基因测序技术，基于晚期癌症患者的肿瘤组成，帮助向他们提供潜在临床实验机会。
除了帮助癌症测序，Ljungman还看到这项新技术在帮助鉴别糖尿病、炎症等疾病方面的潜力。在新论文中，研究人员还描述了他们是如何利用这项技术来了解细胞中的一种炎症反应的。研究人员还利用这一技术检测了血液样本。
随着更多的研究展开，Ljungman设想有一天有可能能够向就诊患者提供这种测试，使之成为一种检测RNA改变的方法。
“如果一次测试与另一次测试之间发生了显著的变化，它有可能是疾病的一个早期预警信号。这项技术将会具有最广泛的应用，” Ljungman说。
Coordinated regulation of synthesis and stability of RNA during the acute TNF-induced proinflammatory response.
Paulsen MT, Veloso A, Prasad J, Bedi K, Ljungman EA, Tsan YC, Chang CW, Tarrier B, Washburn JG, Lyons R, Robinson DR, Kumar-Sinha C, Wilson TE, Ljungman M.
Steady-state gene expression is a coordination of synthesis and decay of RNA through epigenetic regulation, transcription factors, micro RNAs (miRNAs), and RNA-binding proteins. Here, we present bromouride labeling and sequencing (Bru-Seq) and bromouridine pulse-chase and sequencing (BruChase-Seq) to assess genome-wide changes to RNA synthesis and stability in human fibroblasts at homeostasis and after exposure to the proinflammatory tumor necrosis factor (TNF). The inflammatory response in human cells involves rapid and dramatic changes in gene expression, and the Bru-Seq and BruChase-Seq techniques revealed a coordinated and complex regulation of gene expression both at the transcriptional and posttranscriptional levels. The combinatory analysis of both RNA synthesis and stability using Bru-Seq and BruChase-Seq allows for a much deeper understanding of mechanisms of gene regulation than afforded by the analysis of steady-state total RNA and should be useful in many biological settings.
