转录组是指某个物种或者特定细胞在某一生理条件下产生的所有转录本的集合,主要包括mRNA和ncRNA,目前转录组测序主要指mRNA测序。转录组测序能够从整体水平研究转录本的功能及基因结构,既可发现新的转录本,研究可变剪接方式,又可得到基因的差异表达信息,进一步研究基因的生物学功能。转录组测序已广泛应用于基础研究、临床诊断和药物研发等领域。
图1 真核有参转录组分析流程图

图2 原核有参转录组分析流程图

图3 原核链特异性全谱转录组分析流程图

经典案例
中国人群前列腺癌转录组研究检测到大量的基因融合及可变剪接 Cell Research. 2012.
RNA-seq analysis of prostate cancer in the Chinese population identifies recurrent gene fusions, cancer-associated long noncoding RNAs and aberrant alternative splicings. Cell Research. 2012, doi: 10.1038/cr.2012.30.
本文对来自14个患者的原发前列腺癌样本以及它们的正常组织对照样本进行了转录组测序及分析,分别对每个样本进行基因融合、差异表达lncRNA、可变剪接、SNP和Pathway富集分析,发现了大量的基因融合和可变剪接现象,并通过基因差异表达分析和Pathway富集分析,找到了前列腺癌中受影响的3大信号通路。

图1 前列腺癌中的基因融合现象。(A)14例样本中基因融合CIRCOS图。(B)TMPRSS2-ERG基因融合。(C)CTAGE5-KHDRBS3基因融合。(E)前列腺癌中TMPRSS2-ERG, USP9Y-TTTY15, CTAGE5-KHDRBS3, RAD50-PDLIM4, and SDK1-AMACR基因融合的比例。

图2 前列腺癌中的可变剪接现象。(A)14例样本中可变剪接CIRCOS图。(B)KLK3 (PSA)基因的可变剪接示意图。

图3 前列腺癌中被影响的3个信号通路。(A)RAS-PI3K-AKT通路。(B)AR通路。(C)RB通路。
推荐文献
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[4] Genome-Scale Transcriptomic Insights into Early-Stage Fruit Development in Woodland Strawberry Fragaria vesca. The Plant Cell. 2013, doi: 10.1105/tpc.113.111732.
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[7] Prokaryotic transcriptomics: a new view on regulation, physiology and pathogenicity. Nat Rev Genet. 2010, doi: 10.1038/nrg2695.
测序策略
产品类型 | 建库类型 | 测序策略 | 建议数据量(Clean data) | 周期 |
有参真核转录组 | 常规转录组文库或 链特异性转录组文库 | Illumina HiSeq,PE100或PE150 | 普通基因组,4 Gb;极大基因组,如小麦、玉米等8 Gb;如要做基因融合等信息分析,建议 8Gb 以上 | 40工作日 |
有参原核转录组 | 常规转录组文库或 链特异性全谱转录组文库 | Illumina HiSeq,PE100或PE150 | 1 Gb | 常规转录组:40工作日 链特异性全谱转录组:50工作日 |
送样建议
样品类型 | 总量 | 浓度 | 其他要求 |
动植物、昆虫 Total RNA | 200ng | 20ng/μL | RIN>7.0,28S/18S≥1.0(昆虫无RIN和28S/18S的要求)
图谱基线无上抬,5S 峰正常。 |
真菌 Total RNA | 1μg | 40ng/μL | RIN>6.5,28S/18S≥1.0,图谱基线无上抬,5S 峰正常。 |
ds cDNA | 1μg | 15ng/μL | 片段主要分布在 1 K 以上 |
原核Total RNA | 1μg | 40ng/μL | RIN>7.0,23S/16S≥1.0,图谱基线无上抬,5S 峰正常。 |
未打断的、oligo(dT)纯化的mRNA,
去rRNA 的RNA | 30ng | 6ng/μL | rRNA<10%,片段主要分布在 1 K 以上 |
新鲜动物组织干重 | 30mg | / | / |
新鲜植物组织干重 | 50mg | / | / |
新鲜培养细胞数/菌体 | 2×105个 | / | / |
全血 | 0.3mL | / | / |
FFPE样本 | 100mm2,10μm厚的切片2片以上 | / | / |
FAQ
转录组测序常见问题