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轉(zhuǎn)錄組測序概述及實(shí)驗(yàn)分析流程(分享)

 昵稱55axV6J3 2019-02-11
一、 轉(zhuǎn)錄組測序概述
轉(zhuǎn)錄組是特定物種、組織或細(xì)胞類型轉(zhuǎn)錄的所有RNA(轉(zhuǎn)錄本)的集合,包括mRNA和非編碼RNA(Non-coding RNA, 非編碼RNA又包括:tRNA,rRNA,snoRNA,microRNA,piRNA,lncRNA等。通過比較轉(zhuǎn)錄組或基因表達(dá)譜的研究以揭示生物學(xué)現(xiàn)象或疾病發(fā)生的分子機(jī)制是高通量組學(xué)研究的一個常用策略。利用高通量測序技術(shù)研究轉(zhuǎn)錄組在全面快速得到基因表達(dá)譜變化的同時,還可以通過測定的序列信息精確地分析轉(zhuǎn)錄本的cSNP(編碼序列單核苷酸多態(tài)性)、可變剪接等序列及結(jié)構(gòu)變異,另外對于檢測低豐度轉(zhuǎn)錄本和發(fā)現(xiàn)新轉(zhuǎn)錄本具有其獨(dú)特的優(yōu)勢。
二、 研究轉(zhuǎn)錄組方法有哪些
目前研究轉(zhuǎn)錄組的方法主要三種:
1. 基于雜交技術(shù)的cDNA芯片和寡聚核苷酸芯片
2. 基于sanger測序法的SAGE (serial analysis of gene expression)、LongSAGE和MPSS(massively parallelsignature sequencing)
3. 基于第二代測序技術(shù)的轉(zhuǎn)錄組測序,又稱為RNA-Seq。
三、轉(zhuǎn)錄組測序有什么樣的樣品要求?
(1)樣品純度要求: OD值應(yīng)在1.8至2.2之間;電泳檢測28S:18S至少大于1.8。
(2)樣品濃度: totalRNA濃度不低于400ng/μg。
(3)total RNA樣品請置于-20℃保存;請?zhí)峁﹖otalRNA樣品具體濃度、體積、制備時間、溶劑名稱及物種來源。請同時附上QC數(shù)據(jù),包括電泳膠圖、分光光度或Nanodrop儀器檢測數(shù)據(jù)。
(4)樣品請置于1.5 ml管中,管上注明樣品名稱、濃度以及制備時間,管口使用Parafilm封口。建議使用干冰運(yùn)輸,并且盡量選用較快的郵遞方式,以降低運(yùn)輸過程中樣品降解的可能性。
四、轉(zhuǎn)錄組測序需要多大的測序量才能得到有意義的結(jié)果?
轉(zhuǎn)錄組測序前,需要對物種轉(zhuǎn)錄組的大小進(jìn)行評估,評估方法如下:
(1)對于有reference genome的物種,可以分析基因組信息,統(tǒng)計(jì)編碼基因的個數(shù),及其堿基數(shù),從而估計(jì)物種轉(zhuǎn)錄組的大小,另外可以查詢相關(guān)或相近物種轉(zhuǎn)錄組研究的文獻(xiàn),作為參考。
(2)對于無reference genome的物種則只能參考相近物種的轉(zhuǎn)錄組大小。
由于轉(zhuǎn)錄組需要進(jìn)行表達(dá)量的分析,因此在轉(zhuǎn)錄組測序中不推薦覆蓋度,在進(jìn)行不同基因和不同實(shí)驗(yàn)間的基因表達(dá)差異分析時,人們提出了RPKM和FPKM的概念。RPKM(Reads Per Kilo bases per Million reads)是每百萬reads中來自于某基因每千堿基長度的reads數(shù)。FPKM(fragments per kilobase of exon per million fragments mapped). FPKM與RPKM計(jì)算方法基本一致。不同點(diǎn)就是FPKM計(jì)算的是fragments,而RPKM計(jì)算的是reads。Fragment比read的含義更廣,因此FPKM包含的意義也更廣,可以是pair-end的一個fragment,也可以是一個read。因此,在確定轉(zhuǎn)錄組的測序量時,最好以產(chǎn)生的讀長數(shù)目做依據(jù),參照轉(zhuǎn)錄組大小,估計(jì)需要的讀長數(shù)目,來確定轉(zhuǎn)錄組需要的測序量。

五、轉(zhuǎn)錄組測序?qū)嶒?yàn)技術(shù)路線

六、轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)分析技術(shù)路線

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