IF 68+!两篇顶刊成果:DNBSEQ RNA测序技术助力科学研究
近期,华大客户接连发表了两篇高水平论文,一篇发表于国际顶级期刊Nature,另一篇则发表于Nature Biotechnology,影响因子均超过68。其中,DNBSEQ RNA测序技术为这两个科学研究提供了有力的支持。
接下来,科技君将与各位老师分享解析这两篇成果文章👇
高分文章1
ncRNA测序助力小鼠衰老、异时异体共生表达图谱再拓展
2023年4月27日,美国斯坦福大学神经病学与神经科学系的Tony Wyss-Coray课题组联合德国萨尔大学、德国萨尔布吕肯亥姆霍兹萨尔州药物研究所(HIPS)Andreas Keller课题组于国际顶级学术期刊Nature Biotechnology(IF=68.164)发表了题为“Characterizing expression changes in noncoding RNAs during aging and heterochronic parabiosis across mouse tissues”的研究论文。
该研究团队通过对小鼠中16个器官和组织在1-27个月里10个不同时间节点进行small RNA测序,建立了衰老过程中非编码RNA(ncRNA)表达的全身图谱,为衰老过程研究提供了可以深入探索的非编码RNA表达图谱数据库。
► 主要研究成果
研究团队对衰老队列Tabula Muris Senis细胞图谱(即小鼠衰老图谱“Mouse Ageing Cell Atlas”,2020年7月15日发表于Nature期刊)包括在整个生命周期从16个不同组织、10个不同时间点收集的小鼠样本,每个时间点最多重复6次,总共对771个样本进行了高通量small RNA测序(由华大提供服务),绘制健康衰老过程中生物体的分子变化图,并对分属于8个RNA类别的87,590个不同的RNA参考序列进行了注释。
图1 小鼠全生命周期非编码RNA表达图谱
测序数据表明,分子老化轨迹主要是组织特异性的,在不止一个组织中,某些miRNAs与年龄呈线性相关(b图),并将五种以上不同组织中与年龄相关的miRNAs定义为全局衰老,即三个负相关的miRNAs和五个正相关的miRNAs(miR-29a-3p、miR-29c-3p、miR-155-5p、miR-184-3p和miR-1895)。进一步探究5种跨器官衰老标志物miRNA靶基因调控作用,发现 “糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路”和“胰岛素/PI3K-AKT信号中失调的miRNA靶向”通路富集,支持了miRNA调控在营养感知中的重要性。
图2 随年龄增长的全局和组织特异性miRNA表达模式
随后,通过观察异时异体共生衰老干预的小鼠中,miR-29c-3p表现出器官特异性的再生反应。
对于三个全局老化的miRNAs,可发现其在健康衰老期间观察到的表达变化可以部分逆转异体共生现象。对于miR-29c-3p,在肝脏中测量到了强烈的年轻化效应,比加速老化的效应高出四倍。另外两个全局老化的miRNAs miR-184-3p在肝脏和miR-300-5p在GAT中显示出类似的反向表达趋势,但表达幅度较低。
考虑到miR-29c-3p明显的整体老化与局部年轻化特征,研究团队进一步探究miR-29c-3p在共享循环系统传播的miRNA可能在异体共生中发挥积极作用,通过独立的队列评估了miR-29c-3p在血浆和外泌体(EV)中的丰度,观察到miR-29c-3p的表达与年龄呈正相关 [r=0.56(血浆)和0.65(EVs)]。利用荧光素酶检测实验,验证我们对miR-29家族成员与衰老相关的靶基因的预测,LOX和Adamts17被验证为高置信度靶基因,Vash1被验证为低置信度靶基因,证明mir-29-家族成员可以通过囊泡中的血液进入组织,调节基因表达途径,从而改善健康。
图3 全局老化miRNAs的系统调控机制
► 科技君点睛
导致癌症、糖尿病、心血管疾病和神经退行性疾病的一个主要危险因素是衰老。因此,了解这一复杂过程的潜在机制对于通过开发新的治疗方法提高生活质量至关重要。ncRNA已被多次证明参与衰老表观遗传重编程和细胞间通讯过程,本研究对小鼠整个生命周期中所有主要器官的ncRNA进行了测序,拓展衰老TMS及异时异体共生转录组数据库,并结合数据以突出生物分子的相互作用及其功能,以揭示潜在的衰老调节机制,为深入研究老龄化和衰老干预的分子机制提供重要数据支持。
高分文章2
RNA-Seq助力COVID-19研究,解密早期新冠流行和传播情况
中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所高福院士、武桂珍研究员、刘军研究员等人于Nature(IF=69.504)发表了题为“Surveillance of SARS-CoV-2 at the Huanan Seafood Market”的研究论文。该研究介绍了2020年初在中国武汉华南海鲜市场对新冠病毒(SARS-CoV-2)的监测结果。
► 研究内容
2019年12月下旬,在武汉首次报告COVID-19人病例中,中国的早期病例当中大多数被发现与武汉的华南海鲜市场(HSM)有关联。SARS-CoV-2与亚洲蝙蝠来源的几种冠状病毒具有高度相似性,因此,有部分科学家提出蝙蝠可能是SARS-CoV-2的原始来源。然而,由于2017-2019年武汉华南市场的动物调查显示没有蝙蝠存在,因此,SARS-CoV-2的起源以及HSM在传播中扮演的角色仍然是未知的。对于HSM的详细调查数据可能会提供非常重要的信息。
为了调查市场内新冠病毒的流行情况,2020年1月1日至3月30日期间,市场内及周边环境、动物样本(包括在冰箱和冰柜中发现的未出售货物、流浪动物及其粪便,以及一个鱼缸的内容物)被收集了起来,共计收集了1,380个样本。
图4 华南海鲜市场环境阳性样本分布
研究团队使用RT-PCR,在73个环境样本中检测到SARS-CoV-2,但是在动物样本当中没有检测到。并且从低CT值的原始样本中成功分离出三种活病毒,这些结果表明在HSM的环境中存在高滴度的活SARS-CoV-2。
接着,研究团队利用高通量测序技术成功获得了7种完整的SARS-CoV-2基因组序列,发现来自市场的病毒与人类分离株HCoV-19/Wuhan/IVDC-HB-01/2019的核苷酸同一性为99.99%至100%。
谱系分析显示,在环境样本中发现了SARS-CoV-2谱系A(8782T和28144C),并且该谱系和流行病爆发初期传播的谱系可以聚类在一起。
然后,研究团队对SARS-CoV-2阳性和阴性环境样本的RNA-seq分析,用两种方法进行物种属鉴定,包括Kraken2和barcoding method。结果显示细菌是所有样本中最丰富的物种,大多数样本中都可以发现哺乳动物物种,这符合从环境中采集的样本的特点。
图5 华南海鲜市场环境样本分析
总结来看,从所有分析结果并不能完全确定病毒的来源,尽管研究表明,目前已经被认为是潜在病毒宿主的物种Myotis、Nyctereutes和Melogale都在市场当中被发现,但大多是在SARS-CoV-2阴性环境中被发现,不能证明这些动物被感染。本研究不排除发生人与动物之间的传播,因为考虑到采样时间是在市场内发生人类感染之后。因此也尚不能排除病毒通过受感染的人类或冷链产品进入市场的可能性。
► 科技君点睛
SARS-CoV-2是COVID-19的病原体,于2019年12月出现,可导致COVID-19疾病,其特点是从无症状感染到重症肺炎甚至死亡的各种临床结果,其起源目前仍不确定。据报道,多位早期人病例有华南海鲜市场接触史。为了调查市场内新冠病毒的流行情况,该研究通过RT-PCR、高通量测序等技术对收集的市场环境样本进行研究,提供了有关COVID-19爆发早期SARS-CoV-2在华南海鲜市场的分布和流行情况的信息。
华大科技
全面助力科学探究
01
真核转录组测序
可选链特异性文库,提质不加价;
链特异性文库能检测反义链表达,比对率更高,定量更准确,注释、可变剪切和基因融合等结果更可靠;
转录组+蛋白质组、转录组+代谢组,多种关联分析,不在话下。
02
全长转录组
华大特有专利技术:多倍通量全长转录组;
超高性价比:相同数据量下获得3-5倍有效reads;
更多转录本:检测转录本数量翻倍;
准确定量:UMI技术辅助准确定量。
03
UMI Small RNA测序
实验建库引入UMI技术,实现sRNA定量准确性提升70%;
实验技术经验丰富,最低1 ng起始建库,技术重复性高;
采用最新miRBase数据库、KEGG数据库。
04
长链非编码RNA测序
技术稳定性超高,同一样本重复建库相关性大于0.993;
性价比高,一次测序可以得到mRNA、lncRNA、circRNA信息;
样本处理经验丰富,已完成万例lncRNA样本。
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热线电话:400-706-6615
邮箱:info@genomics.cn
原文链接(点击文末“阅读原文”即可查看):
https://www.nature.com/articles/s41587-023-01751-6
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06043-2
供稿:永远在科研的小橙、lizzy
编辑:市场部
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