机智 | 三代全长转录组的这些应用轻松掌握！（下）
在此前的三代全长转录组应用案例盘点中，
科技君介绍了全长转录组在发现新的转录组异构体，鉴定融合基因、
补充已注释基因组的基因注释结果三个方面的应用。
今天将继续给大家分享全长转录组测序
在鉴定组织特异性isoform及lncRNA，
检测APA位点、
辅助基因预测、
鉴定多顺反子mRNA等方面的应用，
希望可以给大家一些帮助。
应用四
4全长转录组测序，可以鉴定组织特异性isoform及lncRNA
案例7 单分子测序研究玉米转录组的复杂性（Nature Communications, IF= 11.329）
玉米是研究转录调控网络的模式物种，但是mRNA转录本的不完整性，严重的影响了其研究的进程。本文采用三代单分子的测序技术，获得了6个组织中111,151个转录本，其中70%的基因可以在玉米的RefGen_v3基因集中找到，且玉米的转录本是组织特异性的；
通过三代测序，不仅发现已知基因有57%的转录本是新的，而且发现很多新的lncRNA和融合转录本；另外发现DNA甲基化现象在产生各种各样的isoform的过程中起着非常重要的作用；
玉米转录组的研究离完成还差很远，并且玉米的基因表达比先前想的要复杂得多。
图1 新的lncRNA特征统计图展示
Wang B,Tseng E,et.al. Unveiling the complexity of the maize transcriptome by single-molecule long-read sequencing. Nat Commun.2016 Jun 24;7:11708. doi: 10.1038/ncomms11708.
应用五
5全长转录组测序，可以分析APA位点
案例8 单分子测序研究高粱全长转录组（Nature Communications, IF= 11.329）
mRNA前体，经常会进行可变剪接和可变聚腺苷酸化（APA），这将极大地增加真核物种转录本的多样性和影响基因调控机制；虽然二代测序技术被广泛用来研究转录组，但是短读长的reads是很难精确地检测全长的可变剪接的isoforms；
本篇文章开发了TAPIS的分析流程，来检测全长的可变剪接的isoforms和APA位点；采用TAPIS分析流程，检测到了高粱中11,000个新的可变剪接isoforms，另外发现了约11,000个表达基因和2,100个新基因的APA位点；
研究结果不仅可以帮助高粱的基因注释和基因调控的研究，而且TAPIS流程将是全长转录组测序的一个很好的分析工具。
图2 APA分析结果展示
Abdel-Ghany SE,Hamilton M, et.al. A survey of the sorghum transcriptome using single-molecule long reads. Nat Commun. 2016 Jun 24;7:11706. doi: 10.1038/ncomms11706.
应用六
6全长转录组测序，辅助真核物种基因预测
案例9 三代全长转录组测序，辅助甜菜基因预测（Genome Biology, IF= 11.313）
现有的基因预测软件很难准确地预测基因，基于三代的单分子测序可以促进复杂基因结构的预测，本文开发了一种适合非模式物种的基因预测且准确性非常高的方法；
将此方法在甜菜和菠菜的基因预测中进行了应用，从而提供了甜菜的改善基因集以及菠菜的第一个全基因组范围内的基因集；
文章中的工作流程及方法可以帮助新测序的真核非模式物种获得完整的基因集。
图3 三代测序辅助真核物种基因预测分析流程
Minoche AE,Dohm JC,et.al. Exploiting single-molecule transcript sequencing for eukaryotic gene prediction. Genome Biol. 2015 Sep 2;16:184. doi: 10.1186/s13059-015-0729-7.
应用七
7全长转录组测序，研究多顺反子转录本
案例10 三代全长转录组测序，揭秘真菌的多顺反子转录本（PLoS One, IF=3.057）
在原核细胞中,通常是几种不同的mRNA连在一起,相互之间由一段短的不编码蛋白质的间隔序列所隔开,这种mRNA叫做多顺反子mRNA。多顺反子RNA也在一些高等的真核生物中报道过，本篇文章开发了一种全长转录组测序策略来研究真菌中的多顺反子转录本；
不像原核生物的多顺反子转录本，这些真菌中的多顺反子基因都是单独转录，并且研究发现多顺反子的转录可能影响下游串联基因的表达；深入的比较基因组学研究显示多顺反子的转录在蘑菇类的真菌中是保守的；
长读长的测序技术以及综合的生物信息分析的流程可以精确的描述复杂转录组，并且发现以前二代测序技术组装不能否发现的mRNA的isoforms。
图4 全基因组范围内的多顺反子mRNA分析
Gordon SP, Tseng E,et.al. Widespread Polycistronic Transcripts in Fungi Revealed by Single-Molecule mRNA Sequencing.PLoS One. 2015 Jul 15;10(7):e0132628. doi:10.1371/journal.pone.0132628.
至此，关于全长转录组的案例介绍暂告一段落啦！目前华大基因可以提供基于三代测序平台的全长转录组的服务，如果您有意向的话，欢迎随时联系科技代表咨询。
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撰稿：王 艳
编辑：市场部
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