宏轉(zhuǎn)錄組分析:從以G為單位的高通量測(cè)序數(shù)據(jù)中獲取研究所需的微生物種類(lèi)、基因、通路等信息是進(jìn)行宏轉(zhuǎn)錄組研究必須經(jīng)歷的一步?,F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上分析組學(xué)數(shù)據(jù)的工具五花八門(mén)。能否從眾多組學(xué)工具中選擇出適合分析宏轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的軟件,能否搭建一套完整、快速、高效、靈敏、高精確的宏轉(zhuǎn)錄組分析pipline,直接關(guān)乎到后期數(shù)據(jù)分析的進(jìn)行。這種技術(shù)不只具有宏基因組技術(shù)的全部?jī)?yōu)點(diǎn),可以檢測(cè)環(huán)境中的活性微生物、活性轉(zhuǎn)錄本以及活性功能進(jìn)行研究,還可以比較不同環(huán)境下的差異表達(dá)基因和差異功能途徑,揭示微生物在不同環(huán)境壓力下的適應(yīng)機(jī)制,探索環(huán)境與微生物之間的互作機(jī)理。轉(zhuǎn)錄組學(xué)包括:mRNA、ncRNA、rRNA等。江蘇轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)
轉(zhuǎn)錄組學(xué)測(cè)序類(lèi)型:1.根據(jù)RNA種類(lèi):可以分為mRNA測(cè)序,SmallRNA測(cè)序,LncRNA測(cè)序、CircRNA測(cè)序、全轉(zhuǎn)錄組測(cè)序等。2.根據(jù)物種特點(diǎn):比如真核生物或者原核生物,是否有參考基因組,測(cè)序平臺(tái)的不同,分為真核有參和無(wú)參轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,原核轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序等。3.根據(jù)相互關(guān)系:分為互作轉(zhuǎn)錄組,比較轉(zhuǎn)錄組等等;此外,基因組甲基化會(huì)影響到基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控,也屬于轉(zhuǎn)錄調(diào)控測(cè)序范疇;還有用于研究轉(zhuǎn)錄因子與DNA的交互作用或組蛋白修飾在基因組上的分布的ChIP-Seq,研究RNA與蛋白互作關(guān)系的RIP-Seq,以及研究RNA甲基化的MeRIP-Seq等。江蘇轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)錄組學(xué)無(wú)需預(yù)先設(shè)計(jì)特異性探針。
單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù):10×genomics技術(shù):首先在凝膠微珠上種上特定的DNA的片段,DNA的片段由三部分組成:Barcode、UMI、PolyT組成。Barcode是16個(gè)堿基的長(zhǎng)度。一共有400萬(wàn)種Barcode,一個(gè)微珠是對(duì)應(yīng)于一種Barcode,通過(guò)這400萬(wàn)種Barcode,可以把凝膠微珠給區(qū)分開(kāi)(通過(guò)barcode可以把cell分開(kāi))。UMI是一段隨機(jī)序列,也就是說(shuō)每一個(gè)DNA分子,都有自己的UMI序列(一個(gè)微珠上有很多種UMI,通過(guò)UMI可以把RNA分子分開(kāi),并可以標(biāo)記RNA分子的數(shù)量)。10個(gè)堿基長(zhǎng)的UMI,有100萬(wàn)種序列的變化(4^10=1,048,576),UMI的作用是為了區(qū)分哪些reads是來(lái)自于一個(gè)原始cDNA分子區(qū)分基因片段重復(fù)還是duplication及區(qū)分是真實(shí)的SNP位點(diǎn)還是PCR產(chǎn)生的突變。通過(guò)10×genomics儀器將單個(gè)細(xì)胞與單個(gè)凝膠微珠通過(guò)油相混在一起,形成油包水的小微滴。
轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)路線及研究意義:轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的研究對(duì)象為特定細(xì)胞在某一功能狀態(tài)下所能轉(zhuǎn)錄出來(lái)的所有RNA的總和,包括mRNA和非編碼RNA。相對(duì)于傳統(tǒng)的芯片雜交平臺(tái),轉(zhuǎn)錄組測(cè)序無(wú)需預(yù)先針對(duì)已知序列設(shè)計(jì)探針,即可對(duì)任意物種的整體轉(zhuǎn)錄活動(dòng)進(jìn)行檢測(cè),提供更準(zhǔn)確的數(shù)字化信號(hào),更高的檢測(cè)通量以及更普遍的檢測(cè)范圍,是目前深入研究轉(zhuǎn)錄組復(fù)雜性的強(qiáng)大工具?;诟咄繙y(cè)序平臺(tái)的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)能夠全方面獲得物種特定組織的轉(zhuǎn)錄本信息,從而進(jìn)行基因表達(dá)水平研究、新轉(zhuǎn)錄本發(fā)現(xiàn)研究、轉(zhuǎn)錄本結(jié)構(gòu)變異研究等。以DNA為模板合成RNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程是基因表達(dá)的第一步,也是基因表達(dá)調(diào)控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
什么是轉(zhuǎn)錄組測(cè)序?轉(zhuǎn)錄組廣義上指在某一生理?xiàng)l件下,細(xì)胞內(nèi)所有轉(zhuǎn)錄組產(chǎn)物的組合,包括:mRNA、ncRNA、rRNA等;狹義上指所有mRNA的組合。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的研究對(duì)象為特定細(xì)胞在某一功能狀態(tài)下所能轉(zhuǎn)錄出來(lái)的所有RNA的總和,主要包括mRNA和ncRNA。轉(zhuǎn)錄組具有時(shí)間特異性、組織特異性、空間特異性等特點(diǎn)。普通轉(zhuǎn)錄組測(cè)序適用于哪些情況?普通轉(zhuǎn)錄組測(cè)序主要適用于兩大類(lèi):一是不同的生長(zhǎng)階段或者發(fā)育過(guò)程;二是不同的環(huán)境、藥物、病原菌等逆境脅迫處理。轉(zhuǎn)錄組學(xué)差異基因太多,注釋信息太雜亂,怎么挑選目標(biāo)基因?宏轉(zhuǎn)錄學(xué)組定性分析
轉(zhuǎn)錄組學(xué)有高通量、更精確的數(shù)字信號(hào)。江蘇轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)
RNA-Seq轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)優(yōu)勢(shì):相比基因芯片和標(biāo)記的堿基序列的測(cè)序方法,RNA-seq具有一定的優(yōu)越性。與基因芯片相比,RNA-Seq不只可以在更高的分辨率下用來(lái)測(cè)量基因的表達(dá)水平情況,還可以揭示未知的轉(zhuǎn)錄組和拼接亞型,并為選擇性拼接亞型提供定量分析。相對(duì)于傳統(tǒng)的芯片雜交平臺(tái),轉(zhuǎn)錄組測(cè)序無(wú)需預(yù)先針對(duì)已知序列設(shè)計(jì)探針,即可對(duì)任意物種的整體轉(zhuǎn)錄活動(dòng)進(jìn)行檢測(cè),提供更精確的數(shù)字化信號(hào)、更高的檢測(cè)通量以及更普遍的檢測(cè)范圍,是目前深入研究復(fù)雜性轉(zhuǎn)錄組的強(qiáng)大工具。鑒于這些優(yōu)勢(shì),RNA-Seq很快就被應(yīng)用到關(guān)于瘤病相關(guān)研究的多個(gè)方面。江蘇轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)