从London Calling看Nanopore在RNA相关技术的新进展

2025 年 5 月 20 日至 23 日，牛津纳米孔科技公司（Oxford Nanopore Technologies，以下简称 ONT）举办了备受瞩目的 London Calling 发布会。在这场盛会中，ONT 带来了众多技术更新，其中 RNA 测序、表观和蛋白组相关领域的进展尤为引人注目。接下来，让我们一起深入探索这些技术亮点，看看 Nanopore 技术如何在生物学研究的多个层面带来新的突破，为科研人员提供更强大的助力。

一、cDNA更新：突破读长限制，提升数据质量

将 RNA 逆转录为 cDNA 后进行 Nanopore 测序，能够获得 RNA 的全长序列。一直以来，如何获取更多更长的全长转录本数据是技术人员关注的焦点。经过深入研究发现，逆转录酶和 DNA 聚合酶是影响读长的关键因素。在此次更新中，ONT 替换了一种来自第三方的新 DNA 聚合酶（如图 1A 所示），这一改变极大地提升了读长。具体来看，N50 从 1.4 kb 提升到了 2.7 kb（见图 1B），在相同时间内能够测得更多的数据量（如图 1C 所示）。除此之外，新聚合酶还显著提高了转录本 5’ 端的覆盖度（如图 1D 所示），使得检测到的编码转录本数量也有所增加（见图 1E）。这一更新无疑为研究人员获取更完整、更准确的转录本信息提供了有力支持，有助于更深入地理解基因表达调控机制以及发现潜在的生物学意义。

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在纳米孔直接 RNA 测序（direct RNA sequencing，以下简称 DRS）领域，目前广泛使用的建库试剂盒是 SQK-RNA004。然而，该试剂盒存在一个明显的局限性，即无法区分不同样品，导致一张芯片一次只能测一个文库。这不仅限制了运行效率，还增加了运行成本。为了解决这一问题，正在进行 β 测试的新建库试剂盒在逆转录阶段引入了条形码标签（以下简称 barcode，如图 2A 所示），从而实现了对不同样品的有效区分。测试结果显示，该试剂盒中有 24 种 barcode，一张芯片能够同时检测 24 个文库，且每个文库的数据量分布均匀（如图 2B 所示）。这一创新举措极大地提高了 DRS 的运行效率，降低了成本，使研究人员能够在有限的资源下进行更大规模的样本分析，为 RNA 研究带来了更高的便利性和经济性。

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DRS 的最大优势之一是以单碱基分辨率检测 RNA 修饰。目前，m6A、m5C、假尿嘧啶和肌苷的分析已经整合到了 ONT basecaller 软件 Dorado 中。然而，RNA 修饰的种类远不止这四种。在本次发布会上，ONT 介绍了 DRS 检测的四种新修饰——2’OMe-A/C/G/U（如图 3A 所示）。2’OMe 修饰在调控 RNA 的稳定性、折叠和翻译过程中发挥着重要作用，尤其在 rRNA 和 snRNA 上丰度较高。若 rRNA 和 snRNA 上的修饰模式出现异常，可能与肿瘤的发生发展密切相关。因此，官方支持的 DRS 现在能够一次性同时检测多达 8 种 RNA 修饰（如图 3B 所示）。这一更新进一步拓展了 DRS 在 RNA 表观遗传学研究中的应用范围，为研究人员深入探究 RNA 修饰在基因表达调控、细胞生理功能以及疾病发生发展中的作用提供了更全面、更精准的工具，有助于推动 RNA 表观遗传学领域的研究不断向前发展。

图3

随着 Nanopore 技术在 RNA 测序、表观和蛋白组等领域的不断进步，我们有理由相信，未来它将在生命科学的各个研究方向上发挥更加重要的作用。从更长的读长、更高的数据质量，到更高效的运行、更低的成本，再到更广泛的修饰检测、更深入的表观研究，这些技术更新为科研人员提供了更广阔的探索空间和更强大的研究手段。让我们共同期待 Nanopore 技术在生物学研究中带来更多惊喜，助力科研人员不断突破未知，为人类健康和生命科学的发展做出更大的贡献！