南京全轉(zhuǎn)錄學(xué)組研究方法

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-03-10

轉(zhuǎn)錄組學(xué):隨著越來(lái)越多的基因組序列相繼被測(cè)定,生命科學(xué)的研究進(jìn)入了后基因組時(shí)代,各類(lèi)組學(xué)技術(shù)得到迅速地發(fā)展與普遍地應(yīng)用包括以基因?yàn)檠芯繉?duì)象的基因組學(xué)(Genomics)、以轉(zhuǎn)錄過(guò)程為研究對(duì)象的轉(zhuǎn)錄組學(xué)(Transcriptomics)。意義:1.轉(zhuǎn)錄組譜可以提供特定條件下某些基因表達(dá)的信息,并據(jù)此推斷相應(yīng)未知基因的功能,揭示特定調(diào)節(jié)基因的作用機(jī)制.2.通過(guò)基于基因表達(dá)譜的分子標(biāo)簽,不只可以辨別細(xì)胞的表型歸屬,還可以用于疾病的診斷.3.轉(zhuǎn)錄組的研究應(yīng)用于臨床的另一個(gè)例子是可以將表面上看似相同的病癥分為多個(gè)亞型,尤其是對(duì)原發(fā)性惡性瘤,通過(guò)轉(zhuǎn)錄組差異表達(dá)譜的建立,可以詳細(xì)描繪出患者的生存期以及對(duì)藥物的反應(yīng)等。轉(zhuǎn)錄組學(xué)能準(zhǔn)確地識(shí)別可變剪切位點(diǎn)及cSNP,UTR區(qū)域。南京全轉(zhuǎn)錄學(xué)組研究方法

轉(zhuǎn)錄組學(xué)(Transcriptome)廣義上指某一生理?xiàng)l件下,細(xì)胞內(nèi)所有轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的匯合,包括信使RNA(mRNA)、核糖體RNA(rRNA)、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)及非編碼RNA(ncRNA);狹義上指所有mRNA的匯合。轉(zhuǎn)錄組具有很強(qiáng)的時(shí)間和空間特性,是基因功能及結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn),掌握了生物個(gè)體基因轉(zhuǎn)錄水平的變化,可深入了解其生命活動(dòng)特征和調(diào)控機(jī)制。通過(guò)新一代高通量測(cè)序,能夠全方面快速地獲得某一物種特定組織在某一狀態(tài)下的幾乎所有轉(zhuǎn)錄本的基因序列信息。深圳靶向轉(zhuǎn)錄組學(xué)檢測(cè)價(jià)格轉(zhuǎn)錄組學(xué)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。

轉(zhuǎn)錄組學(xué)的概念:轉(zhuǎn)錄組是指特定組織或細(xì)胞在某一發(fā)育階段或功能狀態(tài)下轉(zhuǎn)錄出來(lái)的所有RNA的匯合,包括蛋白質(zhì)編碼的信使RNA和非編碼RNA(rRNA、tRNA和其他ncRNAs),高通量測(cè)序技術(shù)也被稱(chēng)為下一代測(cè)序(NGS)技術(shù),推進(jìn)了基因組學(xué)的研究進(jìn)展。該項(xiàng)新技術(shù)除了研究靜態(tài)基因組,近年來(lái)也開(kāi)始應(yīng)用于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)錄分析,由此衍生的技術(shù)稱(chēng)為RNA序列分析(RNA-seq)隨著DNA基因芯片技術(shù)的快速發(fā)展,開(kāi)創(chuàng)了這個(gè)病癥近十年的高通量轉(zhuǎn)錄組研究。RNA-Seq技術(shù)可以從轉(zhuǎn)錄水平檢測(cè)瘤中的改變基因。通過(guò)相關(guān)軟件分析,鑒定相關(guān)改變基因在瘤發(fā)生的發(fā)展中所起的作用。然后經(jīng)過(guò)刷選,進(jìn)一步挑選出相關(guān)靶基因進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,有望為瘤的基因醫(yī)治提供新的靶點(diǎn)。

轉(zhuǎn)錄組分析是目前應(yīng)用比較廣的高通量測(cè)序分析技術(shù)之一。常見(jiàn)設(shè)計(jì)是不同樣品之間比較,尋找差異基因、標(biāo)志基因、協(xié)同變化基因、差異剪接和新轉(zhuǎn)錄本,并進(jìn)行結(jié)果可視化、功能注釋和網(wǎng)絡(luò)分析等。轉(zhuǎn)錄組的測(cè)序分析也相對(duì)成熟,從RNA提取、構(gòu)建文庫(kù)、上機(jī)測(cè)序再到結(jié)果解析既可以自己完成,又可以在專(zhuān)業(yè)公司進(jìn)行。概括來(lái)看轉(zhuǎn)錄組的分析流程比較簡(jiǎn)單,序列比對(duì)-轉(zhuǎn)錄本拼接(可選)-表達(dá)定量-差異基因-功能富集-定制分析。整個(gè)環(huán)節(jié)清晰流暢,可以作為剛開(kāi)始接觸高通量測(cè)序?qū)W習(xí)比較合適的技術(shù)之一。RNA-Seq轉(zhuǎn)錄組學(xué)有著巨大的應(yīng)用前景。

circRNA轉(zhuǎn)錄組學(xué)成環(huán)機(jī)制:circRNA環(huán)化方式分為內(nèi)含子環(huán)化和外顯子環(huán)化。目前主流的成環(huán)機(jī)制可歸類(lèi)為:依賴(lài)于剪切體的索尾插接環(huán)化。在mRNA前體上,通過(guò)連續(xù)的組裝小核核糖體蛋白從而催化外顯子下游的5′供體的位點(diǎn)連接到上游的3′受體的位點(diǎn),索尾插接形成環(huán)化,然后通過(guò)剪切形成circRNA。順式作用元件促進(jìn)circRNA形成。部分circRNA外顯子兩側(cè)的內(nèi)含子中含有反向互補(bǔ)序列,首先在剪切位點(diǎn)上并排形成RNA雙鏈體,再通過(guò)可變剪切形成帶內(nèi)含子和不帶內(nèi)含子兩種不同的circRNA?;蛘咄怙@子內(nèi)部以及兩側(cè)的內(nèi)含子可以競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)行RNA配對(duì),然后通過(guò)可變剪切形成不同類(lèi)型的circRNA。轉(zhuǎn)錄組學(xué)可應(yīng)用于炎癥發(fā)生機(jī)制的發(fā)現(xiàn)及干預(yù)。南京全轉(zhuǎn)錄學(xué)組研究方法

轉(zhuǎn)錄組學(xué)是從RNA水平研究基因表達(dá)的情況。南京全轉(zhuǎn)錄學(xué)組研究方法

全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄組學(xué)測(cè)序:由于在轉(zhuǎn)錄組研究中通常所使用的第二代測(cè)序技術(shù)具有測(cè)序讀長(zhǎng)的限制,因此在進(jìn)行測(cè)序之前,需要先將樣本的mRNA打碎為小片段,之后再通過(guò)與參考基因組比對(duì)或拼接的方式識(shí)別轉(zhuǎn)錄本,這就會(huì)造成一定的錯(cuò)誤比例,同時(shí)在也很難區(qū)分單堿基水平的差異。全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的優(yōu)勢(shì):1、全方面鑒定可變剪切;2、發(fā)現(xiàn)更多新基因;3、有效改善基因組注釋?zhuān)?、鑒定更多的LncRNA;5、準(zhǔn)確定位融合基因。研究思路:由于全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序是基于第三代測(cè)序技術(shù),因而其成本依然較高,如果全部研究項(xiàng)目均基于全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄組,通常來(lái)說(shuō)很難承擔(dān),因此,全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序一般與普通轉(zhuǎn)錄組測(cè)序相結(jié)合。南京全轉(zhuǎn)錄學(xué)組研究方法

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