InVisor科研新闻 | 新型冠状病毒你等着！新方法测你RNA的序分分钟的事儿！！

2020年魔障了。

突如其来的新冠病毒不仅其变态的传播性让所有人都为之色变，惶恐不宁，还于短短三周内暴露了灿烂阳光下的发指“罪恶”，和谐社会下的惨淡“人性”。2003年出生的孩子们在被SARS袭扰后，哪知今日又面临着新冠的恐吓，或多或少地影响了他们的高考，他们的未来走向。

假期延长，宅家良久，国家经济受损，小微企业重创，多少烦心事也让头发生长速度变快，不知不觉在镜子中照见了杀马特的自己，却无处可寻理发店修理。

经此一“疫”，芳老师越发尊敬医生、警察、老师，也不知是从哪儿瞟来的一句话，说，救人之士，护国之侍，育人之师总是可以在危难中挽救社会。嗯，很有道理。这其中的老师当然不只包括培养出医生、警察的老师，还包括奋战一线，攻克难题的科学家，他们也是保障社会的中坚力量。这次疫情，他们也在国家背后奉献出自己的智慧，想尽办法打败这次的病毒。其中，北大和清华，强强联手的课题组最近的成果有望助力新冠病毒的测序工作，因为他们发明出了一种全新的方法可以在测序前加快建库速度，节省了大量时间和成本，破解新冠病毒以及其他生物信息的秘密更快了一步。

这一方法被命名为“SHERRY”（想到了可爱的灰原哀哀酱～），全称为Sequencing HEteRo RNA-DNA-hYbrid，研究团队的谢晓亮教授很有情趣哈，算上前面MALBAC和LIANTI，这已经是第三次用酒的名字给新发明的方法命名了（有种柯南黑衣组织酒厂的既视感……）。

图片源于：https://biopic.pku.edu.cn/zxdt/501289.htm

SHERRY方法核心在于Tn5转座酶，说到这儿芳老师扯远一点聊一聊如果要测一段RNA的序列应该怎么测，也算是给入门研究的萌新们做一个简单的介绍吧。

传统RNA测序方法，也叫做Smart-seq2方法，其步骤非常复杂且繁琐，首先你要将RNA从细胞等生物单体或病毒等类生物中分离出来，这一部分就要分情况而采用不同的方法了，因为像真核生物中的RNA不像RNA病毒那样直接为主要遗传物，不同生命RNA含量也有差异。如果是测真核生物的RNA，那我们主要选用mRNA，因为大家都知道，咱们真核生物中RNA有多种，其中大家熟悉的rRNA“独占八斗”，占RNA总含量的85%左右。但是它多不一定有用，rRNA也叫核糖体RNA，是核糖体重要组成部分，而核糖体又是将mRNA上的信息转化为实实在在的肽链的，这一“翻译”的角色就注定它不能改变多少，必须保持稳定，不然整个“转录翻译”这一维持生物正常运作的过程就乱套了。mRNA又是由DNA转录来的，上面携带的生物信息跟DNA息息相关，所以，虽然mRNA只占RNA含量的3％，但信息含量大，非常值得我们研究。

实验中，首先我们要做的就是富集mRNA，并去除掉rRNA以及其他RNA，一般采用的方法是Oligo(dT)特异分离方法。Oligo(dT)引物是一段只有胸腺嘧啶组成的核苷酸链，而它能够特异地结合到mRNA尾部的Poly(A)上，然后把mRNA从“万军丛中”拉出来。不过此时我们分离出来的ｍRNA是搅成一团的，而且很长，不太好测序，于是我们接下来就要将mRNA随机打碎（Tagmentation），形成一小段一小段的序列，这些序列可以作为接下来cDNA的反转录模板。cDNA也叫互补脱氧核糖核酸，我们用逆转录酶将打碎的mRNA片段给“还原”成DNA，随后给这些反转录好的cDNA加接头（Adapter），让DNA聚合酶识别到并且把某一cDNA进行扩增，也就是将其放大数百万倍，形成重复的一长串DNA，方便我们随后的分析与检测。这里通常是用PCR（Polymerase chain reaction）扩增，这一技术应用广泛，像犯罪取证、亲子鉴定、考古学等等都会用到。等到我们得到了想获取的DNA长串后，就可以构建文库，上机测序了。

不过用Tn5转座酶就省事儿多了，Tn5转座酶之所以被看中是因为它非常“粗暴且干脆”，能在一步内完成多步的事情：打断DNA并直接给DNA接上接头。研究团队一看，我靠，那么我直接把Tn5转座酶放到RNA和DNA的混合链中，岂不是一步到位？这样我在用Oligo(dT)把mRNA分离出来的时候，直接将其反转录，然后把Tn5转座酶放进去，一口气打断RNA和DNA的混合链并将其接上接头，这大大节省了在传统建库中还必需的cDNA以及扩增等等步骤，简直不要太爽！

经研究团队统计及分析，由于SHERRY方法仅在一根试管中就可以完成，其耗时相比于Smart-seq2的实验时间足足减少了一半！总共耗费的时间大约在3.5~4.5h之间，人工操作花费时间更是只有半个钟头！并且SHERRY耗材少，比Smart-seq2法少耗五分之四的实验用材，且规避了PCR扩增法中对高CG含量的基因扩增效率低下所导致的偏向性问题，每一个科研狗用了都说好~（流下了感动的泪水！！）

北大谢晓亮教授还非常鼓励将这种方法运用到新冠病毒的测序中，虽然这是第一次临床测序，但SHERRY方法比现有的RNA测序更简单，更高效，对于新冠病毒这类传播快，变异率高的病毒非常重要。芳老师又多了一个敬佩的人儿吼！！！

当然，这次实验也被团队中北大博士研究生狄琳和傅语思写成名为《RNA sequencing by direct tagmentation of RNA/DNA hybrids》的论文，发表在国际权威学术期刊《美国科学院院刊》上。

p.s.《美国科学院院刊（PNAS，Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）》是于1915年由美国国家科学院出版的官方期刊，主要内容偏向于原创研究、科学评论等，2018年Impact Factor为9.58，自2008年来累计被引用次数超过170万次，是第二大被引用最多的期刊，广受读者和业内学者的好评。