【国际空间站更新】在太空进行直接RNA测序

文章发于2018年9月6日

导读

本周，美国国家太空总署（NASA）宇航员Ricky Arnold在国际空间站上使用Oxford Nanopore研发的便携式实时测序仪MinION对RNA链进行了测序。这也是首次在太空完成的直接RNA测序。纳米孔测序是现有唯一可以直接对天然RNA链进行测序的方法，无需进行扩增。

本周，也是首次，直接RNA测序在太空中成功进行。RNA测序是在天然RNA链上读取和绘制碱基顺序。

感谢美国国家太空总署（NASA）所属詹森太空中心（Johnson Space Centre）提供的照片。

在国际空间站上，美国国家太空总署（NASA）宇航员Ricky Arnold使用Oxford Nanopore研发的便携式实时测序仪MinION对RNA链进行了测序。纳米孔测序是现有唯一可以直接对天然RNA链进行测序的方法，无需进行扩增。

这项工作是基于之前宇航员Kate Rubins和Peggy Whitson的工作。他们在微重力环境中进行第一次DNA测序，并使用DNA测序分析国际空间站上的微生物DNA。

这种能够在微重力环境中对DNA和RNA进行测序的能力，开辟了一系列可在太空中进行的潜在生物分析。美国宇航局的科学家们对识别飞船上的微生物、监测人类健康或微生物群在应对太空飞行中产生的变化、以及在微重力下进行生物医学研究非常感兴趣，它甚至有可能协助检测宇宙中其他基于DNA或RNA的生命体。

为什么选择RNA?

通过RNA可以深入了解在特定时刻生物体中的DNA“代码”是如何被诠释的，因此获取有关RNA的信息非常有用。直接RNA测序还使科学家能够了解该样本的表型转录组学，从而更深入地了解生物体内的生物过程。

通过RNA测序，可以获得给定细胞或组织在给定时间点如何起作用的快照。例如，与相同组织类型的正常细胞相比，肿瘤细胞将具有表达上调或下调的不同基因。RNA信息还可以深入了解人类或植物的其他疾病——实际上病毒通常具有基于RNA的基因组。RNA序列数据可用于阐明多样化的生态系统中混合微生物种群的身份。

为何进行直接RNA 测序分析?

只有纳米孔技术才能对RNA进行直接测序。传统的DNA测序依赖于在测序前将RNA转换为另一种类型的分子——cDNA，而在此过程可能导致信息丢失。

NASA研究人员在博客中解释了直接RNA分析对国际空间站的影响，感兴趣的读者可以复制以下链接阅读博客内容：

https：//www.NASA.gov/mISSion_pages/station/research/news/BEST_DNA_RNA

“

因为MinION检测的是电流的变化，它可以直接测序RNA和DNA”，联合研究员Aaron Burton说：“对于大多数其他平台，你首先必须将RNA转换为DNA，这种额外的处理可能会使你的数据产生偏差，从而导致你错过正在发生的事情。直接RNA测序可以得到近乎于实时的基因表达数据。

”

“

通过对我们的流程进行少量调整，你几乎可以在空间站进行任何类型的测序”，Sarah Wallace说：“直到现在为止，我们都必须将样品带回地面才能看到这些变化。我们知道基因表达的变化，但冻结样本并将其带回地面可能会导致非航天飞行环境造成的变化。如果我们可以在空间站上观察的话，它有可能看起来会非常不一样。从基因表达的实时快照中可以获得很多东西。

”

这个RNA空间任务是在地面团队在众多应用中成功使用直接RNA测序成功之后获得的，其中一些应用在Oxford Nanopore的实际应用案例白皮书（RNA Sequencing）中进行了总结，感兴趣的读者可前往官方网站下载阅读。
 
来自加利福尼亚大学圣克鲁兹分校（UCSC）的一个团队同时在与NASA合作进行这些直接RNA实验，他们已经通过使用直接RNA测序技术生成了一个完整的人类转录组。他们评论说：“RNA测序是测量活细胞状态的最直接和最明确的方法之一。宇航员Arnold在国际空间站（ISS）上进行的天然RNA测序非常令人兴奋，因为它保留了转录后发生的核苷酸修饰的信息。我们认为RNA测序对于监测宇航员在例如火星飞行这样的长期任务中的健康状况非常宝贵。”

延伸阅读

Oxford Nanopore的产品现已接受网上订购，请打开“阅读原文”，或者浏览以下网址：https://store.nanoporetech.com/cn

如欲了解更多产品信息，请长按二维码关注我们。

媒体查询，请通过以下电邮及微信联络我们的团队:  

[e-mail]或加微信ID: NanoporeMedia或tbray91ONT (Thomas)