精彩课程回顾 | 源聚于新——转录调控多组学拓新应用专题研讨会
现今生物医学领域的研究热点方向已经从关注单个基因的功能逐渐转向多个基因甚至是整个系统,整合基因组、转录组到翻译组多种类的组学数据,搭建从基因型到表型的动态关联,才能以整体而科学的视角理解生命系统的运作模式。
针对以上应用场景，2021年7月5日-7月8日,诺禾致源发布了“源聚于新——转录调控多组学拓新应用专题研讨会”系列公开课。以近年来发表的高分文章入手,盘点具有发展前景的前沿技术,为老师提供具有前瞻性的多组学科研思路。
本次公开课共有九节，2021年7月5日至今，累计观看次数7270+，我们一起看下精彩的课程回顾（点击文末“阅读原文”，回看公开课视频）
图1 课程总览
第一节：基因表达多级调控前沿技术介绍
1.基因表达多级调控介绍
近年来生物医学方向的国自然基金热点领域主要分为4个主题，细分为20个研究热点。研究主题属于基因表达调控的热点有8个，分别为 RNA 修饰，LncRNA，circRNA，miRNA，可变剪切，组蛋白修饰，转录因子，表观遗传学。
图2 近两年国自然热点领域
基因表达调控从基因激活开始到蛋白降解，涉及到多种多样的胞内生命活动。为了研究这些生命活动过程，涉及到基因组、转录组、翻译组和蛋白组多个组学的技术应用。
图3 基因表达多级调控研究应用技术
2.染色质互作研究——Hi-C
课程介绍了3C到 Hi-C 等一系列研究染色质互作的技术手段。重点介绍 Hi-C 的技术原理、优势、研究内容，并通过实例文章说明 Hi-C 如何联合其它组学揭示生命活动现象。
图4 Hi-C 多组学研究
3.DNA-蛋白互作技术：CUT&Tag 和 ChIP-seq
课程进一步介绍了 DNA- 蛋白互作的相关研究，主要包含组蛋白修饰研究和转录因子结合靶点检测等。梳理了研究DNA-蛋白互作的技术发展存在从 ChIP 到 ChIC 的趋势，重点介绍了具有低起始量优势的 CUT&Tag 技术。CUT&Tag 可以在活细胞内原位检测DNA-蛋白互作，对比 ChIP-seq 与 CUT&Tag 两种技术的不同之处。
4. RNA 修饰 m6A 研究——MeRIP
课程最后介绍了基因表达调控的一大关键领域——RNA 修饰。RNA 的修饰可以发生在碱基，也可以发生在五元环上，其中研究最广泛的就是m6A修饰。课程详细讲解了 m6A 的分子特征，发生和调控机理，并梳理了m6A修饰参与调控的生物学过程。选用了医学和动植物不同方向的文章，分别解析m6A修饰调控生物体发育应激和调控基因表达的相关机制。最后为大家推荐RNA修饰的数据库——RMBase。
图5 m6A参与多种生物学过程
021.ATAC-seq技术简介
对比介绍了几种研究染色质开放性的技术手段，并对ATAC-seq技术的技术原理、优势进行了介绍。
图6 ATAC-seq技术原理
2.ATAC-seq研究热度及应用
通过历年文章发表情况介绍了ATAC-seq的研究热度，并对其应用方向及组学分析应用进行了讲解。
图7 ATAC-seq与多组学联合研究
3.ATAC-seq技术研究思路
以CNS文章为例，对ATAC-seq在高分文章中的应用进行解读，最后将ATAC-seq文章研究思路进行汇总分析，同时也对文章中常见的ATAC-seq经典分析方式motif分析进行了详细介绍。
图8 ATAC-seq文章研究思路
第三节：Post-Bisulfite技术在DNA甲基化研究中的应用场景
1.Post-Bisulfite建库介绍
图9 Post-Bisulfite建库介绍
2.甲基化多组学
图10 甲基化多组学
3.甲基化与biomarker
图11 甲基化与biomarker
TBtools 软件是由华南农业大学陈程杰博士开发的一款生物信息分析软件，其功能非常丰富，本次课程对软件的一部分功能进行了介绍。
图12 TBtools 软件功能
1.序列提取工具
该部分对 TBtools 的序列统计、序列提取、格式转化、序列处理等功能进行了介绍。
2.富集分析
该部分介绍了 GO 富集分析的方法及富集结果图形化展示功能。
3.图形绘制
该部分对韦恩图、upset 图、热图、火山图、circos 图等常见图形的绘制方法进行了讲解。
图13 图形绘制功能
第五节：UMI-mRNA与UMI-small RNA 技术介绍
1.UMI 优势展示
RNA 转录组以及 small RNA 的检测，通过添加 UMI 标签，可有效降低由于扩增、测序引起的 dup 以及扩增测序错误产生的影响，提高定量准确性。
图14 UMI 检测原理图
2.UMI 产品介绍
诺禾可以接受 UMI mRNA 与 UMI small RNA 的测序分析，拥有丰富的分析内容，并且 UMI mRNA 以及 UMI small 均可以应用于 Novomagic 云平台，我们目前还拥有个性化分析内容可以满足老师更多分析需求。
图15 富集圈图展示
3.项目经验分享
诺禾致源拥有丰富的 UMI 项目经验，可以为老师提供更加专业、可靠的服务。通过项目测试，UMI 技术可以获得更加高质量的数据。
第六节：外泌体在疾病中的研究方向探索及样本制备办法
从外泌体是什么、为什么研究、如何研究为出发点，详细讲述关于外泌体在疾病、肿瘤方向的研究进展，结合生信分析点搭配课题设计思路深度挖掘数据，并结合生产经验分享送样注意事项。
图16 研究思路
第七节：高分文章翻译组 Ribo-seq 前沿应用场景
翻译组 Ribo-seq 通过捕获 30nt 左右的核糖体与RNA结合复合物，得到全基因组范围内的所有核糖体印记图谱。通过 Ribo 单组学定量分析翻译水平，差异翻译基因及功能富集分析。结合转录组，得到翻译效率定量分析以及差异分析和功能分析以及两组学关联分析。序列特征分析找到调控翻译过程的机理，如 uORF 的存在可以调控 mORF 的翻译效率。与 lncRNA 联合分析，结合 RRS 核糖体释放评分得到可靠的 sORF，发现隐藏在非编码 RNA 中的短肽产物及其功能。
图17 分析流程
第八节：宏转录组在微环境中的分析应用与数据挖掘
以宏转录组的研究意义、应用点、生信分析流程与数据挖掘、多组学思路四大角度分享宏转录组在微环境中的研究方向与进展，结合以往项目经验分享送样注意事项；结合农学、医学方向多篇文献从不同角度挖掘宏转录组生信实现内容与重要性，表明宏转录组是研究活性微生物的重要手段。
图18 宏转录组应用领域
以常见的生物学研究相关数据为例，介绍R语言统计绘图以及R在生物学数据分析和可视化中相较于其它分析软件的优势。
除了精彩的课程内容外，我们还精心准备了抽奖环节。在本次直播互动中，共有27位听众获得我们的“大奖”(免费样本/项目分析券)，另外，有40位听众获得我们的“幸运奖”（实体版精美小礼品）。
最后，欢迎您加入诺禾致源转录调控研讨群，精彩公开课信息将第一时间在群中发布。
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