宏轉(zhuǎn)錄學(xué)組技術(shù)分析

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-03-03

轉(zhuǎn)錄組學(xué)測(cè)序結(jié)果的影響因素?RNA的降解嚴(yán)重影響測(cè)序的質(zhì)量,RNA降解后,加入poly-A后無法捕獲純化mRNA,因此,隨機(jī)引物反轉(zhuǎn)錄無法得到全部的cDNA,導(dǎo)致測(cè)序結(jié)果出現(xiàn)明顯的3‘-和5’-偏向。文庫(kù)中的poly-A多聚物的存在會(huì)對(duì)測(cè)序信號(hào)產(chǎn)生干擾,影響測(cè)序結(jié)果的準(zhǔn)確性;同時(shí)由于轉(zhuǎn)錄組中轉(zhuǎn)錄本的豐度不一致,實(shí)驗(yàn)前需要對(duì)樣本進(jìn)行均一化處理,否則高豐度的表達(dá)基因會(huì)掩蓋低豐度表達(dá)基因,導(dǎo)致尋找新基因失敗或者是獲得大量無意義的重復(fù)序列。轉(zhuǎn)錄組學(xué)是從RNA水平研究基因表達(dá)的情況。宏轉(zhuǎn)錄學(xué)組技術(shù)分析

全轉(zhuǎn)錄組測(cè)序?yàn)槭裁葱枰獦?gòu)建兩個(gè)文庫(kù)?全轉(zhuǎn)錄組測(cè)序需要構(gòu)建2個(gè)測(cè)序文庫(kù),一個(gè)小RNA文庫(kù)和一個(gè)去除核糖體RNA的鏈特異性文庫(kù),然后分別上機(jī)測(cè)序。小RNA長(zhǎng)度較短,一般小于50nt,采用測(cè)序策略為50SE。其他三類RNA序列一般大于200,通常在1000以上,可達(dá)幾萬,通過片段化構(gòu)建150PE測(cè)序文庫(kù)。然后小RNA文庫(kù)可以獲得miRNA序列信息,去核糖體的鏈特異性文庫(kù)可以獲得mRNA、lncRNA和circRNA的序列信息。轉(zhuǎn)錄組學(xué)即特定細(xì)胞在某一功能狀態(tài)下轉(zhuǎn)錄出來的所有RNA的總和,包括mRNA和非編碼RNA。河南SmalIRNA轉(zhuǎn)錄組學(xué)鑒定轉(zhuǎn)錄組學(xué)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。

宏轉(zhuǎn)錄學(xué)組的概念:宏轉(zhuǎn)錄組是特定時(shí)期、環(huán)境樣本、組織樣本中所有的微生物的RNA(轉(zhuǎn)錄本)的匯合。通過對(duì)這些轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行大規(guī)模高通量測(cè)序,可以直接獲得環(huán)境中可培養(yǎng)和不可培養(yǎng)的微生物轉(zhuǎn)錄組信息。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),基因組學(xué),蛋白質(zhì)組學(xué)的區(qū)別:蛋白組學(xué)針對(duì)的是全體蛋白,組要以2D-Gel和質(zhì)譜為主,分為top-down和bottom-up分析方法。理念和基因組類似,將蛋白用特定的物料化學(xué)手段分解成小肽段,在通過質(zhì)量反推蛋白序列,之后進(jìn)行搜索,標(biāo)識(shí)已知未知的蛋白序列。轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究的是某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的mRNA總和,可以用芯片,也可以用測(cè)序。芯片是用已知的基因探針,測(cè)序則有可能發(fā)現(xiàn)新的mRNA。基因組學(xué)研究的主要是基因組DNA,使用方法目前以二代測(cè)序?yàn)橹鳎瑢⒒蚪M拆成小片段后再用生物信息學(xué)算法進(jìn)行迭代組裝。當(dāng)然這只是第1步,隨后還有繁瑣的基因注釋等數(shù)據(jù)分析工作。轉(zhuǎn)錄組學(xué)能夠檢測(cè)未知基因,發(fā)現(xiàn)新的轉(zhuǎn)錄本。

單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù):?jiǎn)渭?xì)胞轉(zhuǎn)錄組目前主要有三種方法:SMART擴(kuò)增技術(shù)、10×genomics技術(shù)及Andeplete技術(shù)。SMART擴(kuò)增技術(shù)比較關(guān)鍵的技術(shù),就是設(shè)計(jì)了2個(gè)特殊的引物。再配合用MMLV逆轉(zhuǎn)錄酶進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄。特殊引物1由中間PolyT序列加上一段通用序列及3’末端兩個(gè)簡(jiǎn)并堿基構(gòu)成,但在PolyT的3’端倒數(shù)第二個(gè)堿基是A、C、G而非T的簡(jiǎn)并堿基,而倒數(shù)第1個(gè)為簡(jiǎn)并堿基,這樣做的好處是讓它正好結(jié)合在mRNA的3’端連到Poly(A)尾巴的這個(gè)連接處,而不會(huì)結(jié)合到mRNA的別的地方。這樣就保證了逆轉(zhuǎn)錄的起始位置正好是mRNA的3’端的序列終止位置。MMLV逆轉(zhuǎn)錄酶,這個(gè)酶有個(gè)特點(diǎn),就是它在轉(zhuǎn)錄到mRNA的5’端末端的時(shí)侯,會(huì)在新合成的cDNA的3’末端,多加出幾個(gè)C堿基來。轉(zhuǎn)錄組學(xué)可以直接測(cè)定每個(gè)轉(zhuǎn)錄本單核苷酸分辨率的準(zhǔn)確度。濟(jì)南RNA轉(zhuǎn)錄組學(xué)主要技術(shù)

RNA-Seq轉(zhuǎn)錄組學(xué)有著巨大的應(yīng)用前景。宏轉(zhuǎn)錄學(xué)組技術(shù)分析

circRNA轉(zhuǎn)錄組學(xué):是一類具有閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)的非編碼RNA分子,沒有5′帽子結(jié)構(gòu)和3′poly(A)結(jié)構(gòu),主要位于細(xì)胞質(zhì)或儲(chǔ)存于外泌體中,不受RNA外切酶影響,表達(dá)更穩(wěn)定且不易降解,已被證明普遍存在于多種真核生物體內(nèi)[1]。大多數(shù)circRNA是由外顯子環(huán)化而成,也有部分circRNA是由內(nèi)含子環(huán)化而成的套索結(jié)構(gòu)。同時(shí)由于circRNA含有大量的miRNA應(yīng)答原件(MREs),能與AGO蛋白形成RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RISC)的催化關(guān)鍵,然后導(dǎo)致circRNA降解。根據(jù)來源,circRNA可大致分為四類:全外顯子型的circRNA,內(nèi)含子和外顯子組合的EIcircRNA,內(nèi)含子組成的套索型ciRNA,由病毒RNA基因組、tRNA、rRNA、snRNA等環(huán)化產(chǎn)生的circRNA。宏轉(zhuǎn)錄學(xué)組技術(shù)分析

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