轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)路線及研究意義:轉(zhuǎn)錄組測序的研究對象為特定細胞在某一功能狀態(tài)下所能轉(zhuǎn)錄出來的所有RNA的總和,包括mRNA和非編碼RNA。相對于傳統(tǒng)的芯片雜交平臺,轉(zhuǎn)錄組測序無需預(yù)先針對已知序列設(shè)計探針,即可對任意物種的整體轉(zhuǎn)錄活動進行檢測,提供更準(zhǔn)確的數(shù)字化信號,更高的檢測通量以及更普遍的檢測范圍,是目前深入研究轉(zhuǎn)錄組復(fù)雜性的強大工具?;诟咄繙y序平臺的轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)能夠全方面獲得物種特定組織的轉(zhuǎn)錄本信息,從而進行基因表達水平研究、新轉(zhuǎn)錄本發(fā)現(xiàn)研究、轉(zhuǎn)錄本結(jié)構(gòu)變異研究等。轉(zhuǎn)錄組學(xué)可以在單核苷酸水平對任意物種的整體轉(zhuǎn)錄活動進行檢測。全長轉(zhuǎn)錄學(xué)組分析
RNA-Seq轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)優(yōu)勢:RNA-seq技術(shù)可以檢測到低水平表達、未識別的轉(zhuǎn)錄子和新拼接亞型基因。另一方面,與基因芯片相比,RNA-Seq有一個更廣的檢測動態(tài)范圍,可以研究編碼和非編碼RNA,更易于基因網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建、發(fā)現(xiàn)選擇性剪切轉(zhuǎn)錄物,檢測到等位基因的具體表達方式,也可以用來提取基因型信息。在RNA-Seq單細胞研究中,一個主要優(yōu)勢是可以分析整個轉(zhuǎn)錄序列,而不是有限制數(shù)量的基因,并且,研究DNA和RNA的方法并不是相互排斥的,他們可以相互結(jié)合使用,產(chǎn)生更多的生物學(xué)上重要的信息。上海RNA轉(zhuǎn)錄組學(xué)轉(zhuǎn)錄組學(xué)可應(yīng)用于疾病標(biāo)志物篩查、疾病的診斷和分型、疾病復(fù)發(fā)診斷。
轉(zhuǎn)錄組測序推薦的測序數(shù)據(jù)量?轉(zhuǎn)錄組測序所需數(shù)據(jù)量與所研究物種的基因組大小有關(guān),基因組越大,則所需數(shù)據(jù)量越大。按照我們的經(jīng)驗來說:常規(guī)物種一般建議6G數(shù)據(jù)即可;基因組較大的物種推薦8G以上數(shù)據(jù),比如:小麥建議10G數(shù)據(jù)起,甘蔗、甘薯建議至少8G數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)錄組測序必須做生物學(xué)重復(fù)么?需要幾個重復(fù)?生物學(xué)重復(fù)是生物實驗所必須的,轉(zhuǎn)錄組測序也不例外,至少3 次生物學(xué)重復(fù)。準(zhǔn)備生物重復(fù)樣品時,通過對實驗的預(yù)先設(shè)計和控制,盡可能將與實驗處理無關(guān)的背景條件控制在同一水平,減少批次效應(yīng)對結(jié)果的影響。
轉(zhuǎn)錄組是特定發(fā)育階段或生理條件下細胞內(nèi)的完整轉(zhuǎn)錄信息的匯合,表示了基因表達的中間狀態(tài)。轉(zhuǎn)錄組測序可以對所有轉(zhuǎn)錄物進行分類、確定基因的轉(zhuǎn)錄結(jié)構(gòu)、量化轉(zhuǎn)錄物的表達水平。蛋白質(zhì)是生命功能的直接執(zhí)行者,蛋白組是一種細胞乃至一種生物所表達的全部蛋白質(zhì)。整合轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的表達數(shù)據(jù)對生物樣本進行研究,可以從整體上解釋生物學(xué)問題,探究生物體生理和疾病機理等。轉(zhuǎn)錄組學(xué)應(yīng)用于胃腸瘤發(fā)生機制研究:利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)可檢測瘤細胞惡化過程中的RNA(編碼RNA及非編碼RNA)的變化,有助于更好地理解胃腸瘤的發(fā)生機制。轉(zhuǎn)錄組學(xué)測序樣品純度要求,電泳檢測28S:18S至少大于1.8。
轉(zhuǎn)錄組學(xué)測序流程:1、樣品RNA準(zhǔn)備。2、測序文庫構(gòu)建。3、DNA成簇(Cluster)擴增。4、高通量測序(Illumina)。5、數(shù)據(jù)分析。轉(zhuǎn)錄組的分析大致有以下幾種情況:1、同一物種在發(fā)育過程中的各時間節(jié)點的基因表達特點及存在的差異;2、不同品系之間存在的差異表達基因;3、不同的外界條件處理,如細菌、病毒、光照、紫外、干旱、高溫、高鹽脅迫,對基因表達的影響;4、同一個體,不同組織之間的基因表達差異。簡而言之,轉(zhuǎn)錄組學(xué)是從RNA水平研究基因表達的情況。狹義上轉(zhuǎn)錄組學(xué)的指所有mRNA的組合。全長轉(zhuǎn)錄學(xué)組分析
轉(zhuǎn)錄組學(xué)廣義上指在某一生理條件下,細胞內(nèi)所有轉(zhuǎn)錄組產(chǎn)物的組合。全長轉(zhuǎn)錄學(xué)組分析
單細胞轉(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個堿基的長度。一共有400萬種Barcode,一個微珠是對應(yīng)于一種Barcode,通過這400萬種Barcode,可以把凝膠微珠給區(qū)分開(通過barcode可以把cell分開)。UMI是一段隨機序列,也就是說每一個DNA分子,都有自己的UMI序列(一個微珠上有很多種UMI,通過UMI可以把RNA分子分開,并可以標(biāo)記RNA分子的數(shù)量)。10個堿基長的UMI,有100萬種序列的變化(4^10=1,048,576),UMI的作用是為了區(qū)分哪些reads是來自于一個原始cDNA分子區(qū)分基因片段重復(fù)還是duplication及區(qū)分是真實的SNP位點還是PCR產(chǎn)生的突變。通過10×genomics儀器將單個細胞與單個凝膠微珠通過油相混在一起,形成油包水的小微滴。全長轉(zhuǎn)錄學(xué)組分析