Gambaran Umum

Sekuensing RNA kecil menargetkan kelas molekul RNA non-koding pendek — biasanya panjang 18–35 nukleotida — yang memainkan peran regulatorik penting dalam ekspresi gen. Ini termasuk microRNA (miRNA), small interfering RNA (siRNA), dan Piwi-interacting RNA (piRNA). Meskipun ukurannya kecil, molekul-molekul ini memberikan kendali yang kuat atas stabilitas mRNA, translasi, status kromatin, dan pembungkaman transposon. Small RNA-seq memerlukan persiapan perpustakaan khusus untuk menangkap fragmen pendek tersebut dan alat bioinformatika yang berbeda untuk anotasi dan kuantifikasi yang akurat.

Metode

Persiapan perpustakaan small RNA-seq melibatkan seleksi ukuran RNA (biasanya dengan eksisi gel atau pemurnian berbasis manik), ligasi adapter 3’ dan 5’, transkripsi balik, dan amplifikasi PCR. Karena RNA kecil lebih pendek dari panjang bacaan, mereka disekuensing seluruhnya, dan sekuens adapter harus dipotong secara presisi selama prapemrosesan. Alat penyejajaran khusus (seperti miRDeep2, sRNAbench, atau ShortStack) memetakan bacaan ke basis data RNA kecil yang diketahui (miRBase untuk miRNA, Rfam untuk ncRNA lainnya). Kuantifikasi memperkirakan tingkat ekspresi miRNA yang diketahui sementara deteksi miRNA baru bergantung pada struktur prekursor jepit rambut yang khas. Analisis ekspresi diferensial mengikuti prinsip yang mirip dengan mRNA-seq tetapi dengan pertimbangan khusus untuk normalisasi karena RNA kecil memiliki distribusi panjang dan bias GC yang berbeda.

Aplikasi

Profiling RNA kecil telah mengungkap peran regulatorik yang meluas dari molekul-molekul ini. Tanda tangan miRNA membedakan subtipe kanker dan memprediksi respons pengobatan. miRNA yang bersirkulasi dalam darah atau serum berfungsi sebagai biomarker minimal invasif untuk penyakit termasuk kanker, penyakit kardiovaskular, dan neurodegenerasi. Analisis ini terhubung ke studi RNA structure and types yang lebih luas dan gene regulation and epigenetics, karena banyak RNA kecil berpartisipasi dalam putaran regulatorik dengan faktor transkripsi dan pengubah epigenetik. Memahami biogenesis RNA kecil juga dibangun di atas konsep transcription and RNA processing, khususnya peran Drosha dan Dicer dalam pematangan miRNA.