技术简介

RIC-seq是一项全球领先的原始创新技术，由中科院生物物理研究所薛愿超课题组开发，能够捕获细胞内RNA原位高级结构及分子间相互作用位点，相关研究成果于2020年5月在《自然》（Nature）杂志在线发表。RIC-seq技术的转化应用，将进一步丰富表观生物在医学表观遗传领域的产品线，并将与HiChIP技术（DNA-DNA互作）和RADICL-seq技术（RNA-DNA互作）一起进行创新组合，有力推动国内生物医学研究向更高维度和更深层次发展，服务国家“健康中国”大战略。

技术流程

1.  HeLa细胞用甲醛交联，洗涤剂渗透；

2. RNA被微球菌核酸酶随机切割，并在其3’端去磷酸化；

3. 用pCp-biotin标记RNA 3 ' 端，然后用FastAP碱性磷酸酶处理，去除cp -生物素中3 ' 磷酸基团，T4多核苷酸激酶(PNK)磷酸化5 ' 端；

4. 在原位和非变性条件下，近距离连接得到的RNA片段。在随后的体外阶段，总RNA被提取并片段化(片段长度约为90-nt)，含有c -生物素的RNA(长度约为100 nt)被富集，然后转化为strand-specific文库进行测序(长度约为260 bp)。

技术应用

• 用于系统描绘细胞内全局RNA互作图谱，特别是増强子与启动子的互作网络，并揭示特定RNA的高级结构与作用靶标。

• 在医学研究方面，利用RIC-seq 技术可系统分析基因突变对 RNA 高级结构和作用靶标的影响，揭示非编码区突变的致病机理，并为相关疾病的临床诊断和治疗奠定基础。

• 在病毒研究方面，RIC-seq可用于病毒RNA的结构解析，为病毒感染的机制和开发抗病毒药物，也具有广阔的应用前景。

应用案例

        2020年5月6日，Nature 杂志在线刊发了中国科学院生物物理研究所、河南师范大学和信阳师范学院合作完成的研究成果，该研究开发了能够在细胞原位水平上捕获RNA高级结构及分子间互作位点的RIC-seq新技术，解析了HeLa细胞中mRNA和非编码RNA的构象和组织规律，绘制了全基因组增强子-启动子RNA的调控网络图谱，阐明了增强子RNA激活癌基因MYC 转录的新机制。生物物理所博士生蔡兆奎、副研究员曹唱唱和吉蕾为论文共同一作，薛愿超研究员为通讯作者。

   研究人员利用该技术首次绘制了HeLa细胞内RNA-RNA的原位三维作用图谱，揭示了蛋白质编码mRNA以及非编码RNA的空间组织规律与特征。在应用上率先发现了增强子和启动子非编码RNA之间的相互作用，可用于推断其调控网络，并详细解析了超级增强子lncRNA CCAT1-5L 与RNA结合蛋白hnRNPK、MYC启动子和增强子RNA结合以改变染色质构象，进而调节癌基因MYC 转录的新机制。研究发现RIC-seq技术不仅能检测RNA的高级结构，而且可准确鉴定各类非编码RNA的作用靶标，为后续深入研究非编码RNA所携带的“结构密码”及其功能性提供了全新的实验工具。此外，该技术在病毒RNA的结构和靶标研究方面也有广阔的应用前景。