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技术介绍丨转录组学技术路线及研究意义

分类:公司动态   发布时间 2021-03-25   阅读: 115

转录组测序的研究对象为特定细胞在某一功能状态下所能转录出来的所有RNA的总和,包括mRNA和非编码RNA。相对于传统的芯片杂交平台,转录组测序无需预先针对已知序列设计探针,即可对任意物种的整体转录活动进行检测,提供更准确的数字化信号,更高的检测通量以及更广泛的检测范围,是目前深入研究转录组复杂性的强大工具。基于高通量测序平台的转录组测序技术能够全面获得物种特定组织或器官的转录本信息,从而进行基因表达水平研究、新转录本发现研究、转录本结构变异研究等。 

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技术优势

高通量、更精确的数字信号;
在单核苷酸水平对任意物种的整体转录活动进行检测;
分析转录本的结构和表达水平的同时,还能发现未知转录本和稀有转录本;
准确地识别可变剪切和融合基因。

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技术路线

转录组测序的上机流程


转录组测序的分析流程

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技术参数

样本要求
动物样品RNA 总量≥10 μL,浓度≥150 ng/μL,RIN≥7,28 S/18 S≥1.0 
植物、真菌样品RNA 总量≥20 μg,浓度≥250 ng/μL,RIN≥6.5, OD260/280≥1.8, 28S/18S≥1.0 
原核生物RNA 总量≥5 μg,浓度≥65 ng/μL,RIN≥7, 23 S/16 S≥1.0, OD260/280≥1.8 
如上述未提及的样本,可咨询销售工程师。

检测平台
测序平台:Illumina Hiseq4000 或 Hiseq Xten 或 Nova Seq6000 
测序方法:PE150 
测序深度:6G/10G/12G

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应用方向

植物生长机制的发现及干预;
炎症发生机制的发现及干预;
表达差异的研究;
基因点突变及多态性检测。 

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案例分析

案例一:突变植株的基因GO分析 

为了进一步了解PIF4和PIF5基因调控的基因对LBL的反应,我们进行了全基因组mRNA-seq分析。WT和PIF4/PIF5双突变幼苗放入短波蓝光(LBL)或正常光(WL)中一段时间后,我们发现在WT幼苗中由LBL调控的基因在PIF4/PIF5双突变幼苗中被负调节。通过GO分析发现这些基因功能与 cell wall modification and organization, cell wall biogenesis, cell growth, and water responses这四个功能相关。

LBL和WL组中:FR引起全局基因表达的不同改变的GO分析 

案例二 TREM2维持小胶质细胞健康代谢的研究 

通过对从携带TREM2突变的AD(阿尔茨海默病)患者中获得的小胶质细胞和从Trem2- / - (TREM2缺失)的小鼠中获得的小胶质细胞的研究,发现TREM2的功能缺陷会造成小胶质细胞中的自噬囊泡显著增多。通过代谢组学和mRNA测序,将Trem2-/- BMDM(小鼠骨髓来源的巨噬细 胞)细胞相对于WT BMDM细胞差异的基因和代谢物进行网络分析,下调的mRNA和代谢物用绿色连接线或绿色节点表示,上调的mRNA和代谢物用红色连接线或红色节点表示 。Trem2- / - BMDM中对称二甲基精氨酸明显增加,使得蛋白质分解代谢、ADP-核糖、NAD降解途径功能增 强。发现这种异常自噬现象产生的原因是小胶质细胞的mTOR信号通路出现异常,从而影响细胞的 ATP水平和生物合成通路。 

转录和代谢关联分析图

参考文献 
[1] Pedmale U V, Huang S C, Zander M, et al. Cryptochromes Interact Directly with PIFs to Control Plant Growth in Limiting Blue Light.[J]. Cell, 2016, 164(1-2):233-245. 
[2] Ulland T K, Song W M, Huang S C, et al. TREM2 Maintains Microglial Metabolic Fitness in Alzheimer's Disease.[J]. Cell. 2017, 170(4):649-663.

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