关于全长转录组的8个问题,你都问对了吗?
随着三代测序技术的不断成熟,
全长转录组受到越来越多的科研工作者的认可。
新发表的文章一篇接一篇,
特别是玉米和高粱的全长转录组文章,
同时发表在Nature Communications杂志,
引起了科研界的轰动。
那全长转录组产品究竟是何方圣神,
为啥这么厉害?
科技君将推出全长转录组基础知识及应用案例的专题介绍,
希望可以给爱学习的您带来一些帮助。
今天第一期将为大家带来“全长转录组”知识大放送,
不仅仅有常见问题的回答,
还有全长转录组的文献列表,
赶紧学起来吧!
1为什么要做全长转录组测序?
转录本是非常多样和复杂的,绝大多数的基因,不符合一基因一转录本的模式,这些基因往往存在多种剪切形式。通过二代测序,我们可以很准确地进行基因的表达及定量的研究,但是受限于读长的限制,不能得到全长转录本的信息。2013年, Nature Methods 杂志做过一个很形象的比喻,通常转录组测序是首先把RNA打成片断,然后再把它们拼接回原来的样子。基于二代的测序的研究流程,见图1。
图1 转录组研究现状
基于二代测序平台的转录组产品,是首先把RNA打成小的片断进行测序,然后再通过生物信息的方法进行拼接,然后交付给客户。但是基于二代测序平台的转录组,由于读长的限制(PE150),在转录本组装的过程中存在较多的嵌合体,并且不能准确地得到完整转录本的信息,从而对后面的表达量分析、可变剪接、基因融合等分析造成了较大的影响。(图片来自:Genomics:the state of the art in RNA-seq analysis)
目前基于PacBio的单分子实时测序技术,目前平均读长已经达到10Kb以上,最长可达40Kb,转录组测序不再需要组装,就可以直接得到全长转录本的信息。
2三代全长转录组实验流程?
全长cDNA合成:使用Clontech SMARTer PCR cDNA Synthesis Kit合成全长的cDNA。
片段选择及PCR扩增:采用BluePippinTM仪器进行片段选择,片段的大小为 1~2 kb, 2~3 kb, 3~6 kb, 5~ 10 kb。
SMRTbell文库制备:将不同插入片段cDNA加上SMRTbell接头,并完成文库构建。
测序:文库进行质控后上机测序。
图2 三代全长转录组实验技术流程
3全长转录组测序为什么要建3-4个文库?
如果只构建1个文库,而文库的片段范围是1-10K的话,上机数据会有大部分都是小片段的,大片段的转录本所占的比例会非常少,这是因为小片段更利于掉入ZMW小孔中,所以为了得到更全面的转录本的信息,推荐分梯度构建3-4个文库。
4全长转录组产品的适用范围?
5全长转录组的方案推荐?
对于无参考序列物种或者参考序列不完整的物种:可以将不同组织或不同发育阶段样本等量混合RNA做全长转录组测序,这样可以得到该物种的转录本集合,然后结合二代测序,进行基因表达定量及差异分析。这样相对于传统的二代测序进行转录组de novo测序做参考序列来说,结果更准确;
对于有参考序列物种:可以通过三代全长转录组测序得到该物种的Isoform集合,然后比对到该物种的参考基因组序列,从而检测可变剪接、基因融合、lncRNA。
6全长转录组推荐的测序数据量?
对于全长转录组的测序,数据量并不是固定的,当然数据量越多,检测到的全长转录本也会越全。根据PacBio测序原理及转录本的长度分布,我们推荐性价比较高的两个方案。
7全长转录组测序可以研究lncRNA吗?
可以的,全长转录组是采用SMART的实验技术,可以对含有polyA的RNA序列进行扩增, 所以可以提供含有polyA的lncRNA的信息。
8可以提供全长转录组文献列表吗?
由于篇幅有限,今天的分享到此为止。如果您有任何疑问,欢迎留言给科技君,或咨询当地科技代表,当然也可以通过如下方式联系我们:
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科技君在接下来的微信文章中,将为大家分享几篇最新的全长转录组应用文章,敬请关注!
撰稿:王 艳
编辑:市场部
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