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Site-selective RNA Functionalization via DNA-induced Structure
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2020-08-31 , DOI: 10.1021/jacs.0c06824 Lu Xiao 1 , Maryam Habibian 1 , Eric T Kool 1
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2020-08-31 , DOI: 10.1021/jacs.0c06824 Lu Xiao 1 , Maryam Habibian 1 , Eric T Kool 1
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Methods for RNA functionalization at specific sites are in high demand, but remain a challenge, particularly for RNAs produced by transcription rather than by total synthesis. Recent studies have described acylimidazole reagents that react in high yields at 2'-OH groups stochastically at non-base-paired regions, covering much of the RNA in scattered acyl esters. Localized reactions, if possible, could prove useful in many applications, providing functional handles at specific sites and sequences of the biopolymer. Here we describe a DNA-directed strategy for in vitro functionalization of RNA at site-localized 2'-OH groups. The method, RNA Acylation at Induced Loops (RAIL), utilizes complementary helper DNA oligonucleotides that expose gaps or loops at selected positions while protecting the remainder in DNA-RNA duplexes. Reaction with an acylimidazole reagent is then carried out, providing high yields of 2'-OH conjugation at predetermined sites. Experiments reveal optimal helper oligodeoxynucleotide designs and conditions for the reaction, and tests of the approach are carried out to control localized ribozyme activities and to label RNAs with dual-color fluorescent dyes. The RAIL approach offers a simple and novel strategy for site-specific labeling and control of RNAs, potentially of any length and origin.
中文翻译：
通过 DNA 诱导结构进行位点选择性 RNA 功能化
在特定位点进行 RNA 功能化的方法需求量很大，但仍然是一个挑战，特别是对于通过转录而非全合成产生的 RNA。最近的研究描述了酰基咪唑试剂在非碱基配对区域随机地与 2'-OH 基团发生高产率反应，覆盖了分散的酰基酯中的大部分 RNA。如果可能的话，局部反应可以在许多应用中证明是有用的，在生物聚合物的特定位点和序列上提供功能手柄。在这里，我们描述了一种 DNA 指导策略，用于在位点定位的 2'-OH 基团处对 RNA 进行体外功能化。该方法名为诱导环 RNA 酰化 (RAIL)，利用互补的辅助 DNA 寡核苷酸，在选定位置暴露间隙或环，同时保护 DNA-RNA 双链体中的其余部分。然后与酰基咪唑试剂进行反应，在预定位点提供高产率的 2'-OH 缀合。实验揭示了最佳的辅助寡脱氧核苷酸设计和反应条件，并对该方法进行了测试，以控制局部核酶活性并用双色荧光染料标记 RNA。 RAIL 方法提供了一种简单而新颖的策略，用于对可能具有任何长度和来源的 RNA 进行位点特异性标记和控制。
更新日期：2020-08-31
中文翻译：
通过 DNA 诱导结构进行位点选择性 RNA 功能化
在特定位点进行 RNA 功能化的方法需求量很大，但仍然是一个挑战，特别是对于通过转录而非全合成产生的 RNA。最近的研究描述了酰基咪唑试剂在非碱基配对区域随机地与 2'-OH 基团发生高产率反应，覆盖了分散的酰基酯中的大部分 RNA。如果可能的话，局部反应可以在许多应用中证明是有用的，在生物聚合物的特定位点和序列上提供功能手柄。在这里，我们描述了一种 DNA 指导策略，用于在位点定位的 2'-OH 基团处对 RNA 进行体外功能化。该方法名为诱导环 RNA 酰化 (RAIL)，利用互补的辅助 DNA 寡核苷酸，在选定位置暴露间隙或环，同时保护 DNA-RNA 双链体中的其余部分。然后与酰基咪唑试剂进行反应，在预定位点提供高产率的 2'-OH 缀合。实验揭示了最佳的辅助寡脱氧核苷酸设计和反应条件，并对该方法进行了测试，以控制局部核酶活性并用双色荧光染料标记 RNA。 RAIL 方法提供了一种简单而新颖的策略，用于对可能具有任何长度和来源的 RNA 进行位点特异性标记和控制。
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