转录组测序
转录组的测序方法及应用研究概述
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转录组的测序方法及应用研究概述转录组测序是基因组学和分子生物学领域的一种分析手段,它能同时检测基因在各种情况下的表达状态。
近几年,成本和效率的大幅度降低使转录组测序成为基因研究中宽范围、特异性高、再现性好的数据收集方法,被广泛用于基因组水平的研究,也被用来研究基因表达调控和疾病发病机制以及基因突变与疾病的联系等。
转录组测序的主要技术有:(1)Sanger测序:将DNA模板进行DNA合成,并使用特定的引物以及DNA聚合酶,以及测序剂进行测序,可以得出各种“小片段”的序列,最终结合于形成一个完整的转录组序列。
(2)高通量测序:主要是Illumina高通量测序或Roche 454测序,它们可以模拟将RNA聚合到一个新块上,然后通过高通量测序,可以将转录组单片段而不是完整的转录组序列检测出来,然后利用一种叫做聚类的技术将其重组成完整的转录组。
(3)RNA-seq:是一种基于高通量测序的RNA分析技术,可以测序出转录组中表达调控位点、新基因、同义突变、转录过程、数量变异等。
应用于转录组测序的方法还有其他一些,例如单细胞转录组测序,可用于揭示单个细胞中转录组表达变化;ChIP-Seq技术,可用于检测基因组上转录因子结合/调控的区域在染色体;miRNA-seq技术,可以发现和分析基因组中的miRNA以及参与miRNA的基因组元件;long RNA-seq技术,可以揭示长链非编码RNA及其表达调控作用等。
转录组测序的应用不仅仅包括基因组的分析,还可以应用于其它基因的表达分析,有助于发现基因表达调控机制、表达差异、染色体结构变化、基因调控网络变化以及疾病发病机制等。
它也已经被应用于肿瘤研究,以检测肿瘤发展过程中各种基因的表达变化;还可以用于微生物基因组分析,发现具有抗药性基因;用于发育和衰老研究,以探寻导致发育和衰老的分子机制等。
总之,转录组测序是发现新基因和潜在的调控信号的强大分析工具之一,在研究基因表达调控、疾病发病机制和基因突变与疾病相关等方面具有重要意义。
转录组测序技术
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转录组测序技术转录组测序技术(Transcriptome sequencing technology)是研究基因表达的一种高通量测序技术,用于分析特定时间点或特定条件下细胞、组织或生物体内的所有转录本的整体集合,即转录组。
通过转录组测序,可以研究基因的表达模式、发现新的转录本、检测外显子变异、研究RNA修饰等。
转录组测序技术主要有以下几种:1. RNA-Seq: RNA-Seq是目前最常用的转录组测序技术,它能够以高通量、高灵敏度和高分辨率分析细胞中全部转录本的表达情况。
RNA-Seq首先将RNA提取、逆转录为cDNA,然后通过高通量测序仪对cDNA进行测序,最后根据测序结果分析基因的表达水平和异质性剪接等信息。
2. 3'end sequencing: 3'end测序是一种用于定量研究基因表达的测序技术。
它通过选择转录本的3'末端序列进行测序,可以快速获得RNA的5'端信息,并通过对测序数据的分析揭示基因的表达水平。
3. Full-length transcript sequencing: 全长转录本测序技术是一种能够获得完整转录本序列的测序方法。
与传统的RNA-Seq只能得到部分转录本序列不同,全长转录本测序技术可以通过直接测序RNA分子的全长来研究转录组。
4. Small RNA sequencing: 小RNA测序是用于研究微小RNA (miRNA)和其他小的非编码RNA的测序技术。
小RNA测序可以帮助研究人们了解miRNA的表达和调控机制,以及它们在多种生物学过程中的功能。
转录组测序技术在生物学、医学和农学等领域有着广泛的应用,可以帮助研究者深入理解基因表达调控、发现新的基因、研究疾病发生机制等。
转录组测序
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转录组测序转录组测序的研究对象为特定细胞在某一功能状态下所能转录出来的所有RNA的总和,包括mRNA和非编码RNA。
转录组研究是基因功能及结构研究的基础和出发点,通过新一代高通量测序,能够全面快速地获得某一物种特定组织或器官在某一状态下的几乎所有转录本序列信息。
高通量转录组测序技术,无需了解物种基因信息,能够对任意物种进行转录组分析,并接测定每个转录本的片段序列,精确到单核苷酸的分辨率;动态达6个数量级,能够同时鉴定和定量稀有转录本和正常转录本,以及检测基因家族中相似基因和可变剪接造成的不同转录本的表达;被广泛的应用于转录本结构研究(基因边界鉴定、可变剪切研究等),转录本变异研究(如基因融合、编码区SNP 研究),非编码区域功能研究(Non-coding RNA研究、microRNA前体研究等),基因表达水平研究以及全新转录本发现。
转录组测序的优势1 单次转录组测序实验即可提供全面的转录组信息2 转录组测序无需预先知道任何序列信息3 转录组测序提高了动态检测范围和灵敏度4 转录组测序可提供转录本中序列变异信息技术流程:数据分析:有参考基因组的转录组分析1、测序数据质量评估我们将测序得到的所有序列与目前常见物种进行大规模随机blast,检测可能的样品污染。
同时,我们对测序得到的序列进行深度和覆盖度的计算以评价序列质量。
2、Reads比对到基因组我们将测序结果与参考基因组进行比对, 比对的reads 中mismatch 的数目可以根据客户需要进行分析, 并挑选出unique map的所有reads用于后续peak的分析。
同时进行reads的基因定位,用于后续分析。
3、Reads在基因组上的分布4、新转录本的寻找在每个样本中,都有一部分mapping不上已注释基因,但是能mapping 上基因组上的reads,通过提取这些reads比对在基因组上的序列,利用同源预测或者denevo预测,从而预测一些新的转录本。
转录组测序 基因组测序
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转录组测序基因组测序转录组测序和基因组测序是现代生物学研究中的两种重要的分子生物学技术。
这两种技术是一对重要的兄弟,在分子生物学领域发挥着举足轻重的作用。
因此,我们不妨先了解一下这两种技术,再分别列举其特点和应用。
一、转录组测序和基因组测序的定义与特点1、转录组测序转录组测序是指对一个生物体的所有mRNA分子进行测序,以获取转录组的信息。
其特点是能够分析出不同组织或细胞、不同时期或不同环境下的基因表达情况,并有助于发现新的调节序列元件、RNA剪切变异等。
同时,不需要对生物体进行基因组测序,只需处理RNA测序数据即可。
2、基因组测序基因组测序是指对一个生物体全部基因组的DNA进行测序,以获取其基因组信息。
其特点是能够获得全基因组的序列信息,包括特定功能序列区域、重要调控序列区域等。
二、转录组测序和基因组测序的应用通过上述关于两种测序方法的定义和特点,我们可以知道它们各自的应用范围。
1、转录组测序的应用转录组测序技术可以在疾病诊断、药物发现、生态环境等领域中得到应用。
例如,它可以用于了解基因调控、细胞代谢以及生理生化过程等方面的基因表达变化,对于在转录组水平上研究药物靶标的筛选、发现适宜的靶向药物具有重要意义。
此外,通过对环境微生物的RNA进行测序,也可以描述不同微生物之间以及微生物—环境之间的相互关系。
2、基因组测序的应用基因组测序技术可以用于研究物种起源、进化和遗传变异过程,以及了解基因表达调控和基因功能。
例如,在生物学中,基因组测序可以用来鉴定特定位点上的突变、复合体的组成和构造、各种生理生化过程中起重要作用的调节序列等。
此外,它还可以在生物样本中确定具有基因突变的染色体或基因区间或在单核苷酸水平上评估个体间遗传差异的大小。
基因组测序跨越物种的所有级别,从作物到动物再到人类,具有广泛的应用价值。
三、结语综上所述,转录组测序和基因组测序作为分子生物学领域中重要的技术,不论在基础研究还是应用领域均具有广泛的应用价值。
转录组测序技术原理及应用
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转录组测序技术原理及应用转录组测序技术是一种用于研究转录过程的高通量测序技术。
通过在细胞或组织中测定转录产物的序列,可以获得关于基因表达水平、基因剪接和转录因子结合等转录调控机制的全面信息。
本文将详细介绍转录组测序技术的原理及应用。
样品制备是转录组测序的第一步,根据研究目的选择不同的样品,通常是细胞、组织或生物体中的RNA。
样品制备包括细胞裂解、RNA保护以及RNA提取等步骤,确保获取到高质量的RNA样品。
RNA提取是转录组测序的关键步骤,有多种方法可供选择,如三菱生命科学的Trizol试剂盒、QIAGEN的RNeasy试剂盒等。
RNA提取后,通过分析RNA的浓度、完整性以及质量,可以评估提取过程的效果。
转录本浓缩是指将RNA转录本从总RNA中富集出来,可以使用磁珠或实时PCR技术进行富集。
通过转录本浓缩,可以有效减少传统测序中对rRNA的测序,提高对转录本的覆盖度。
RNA测序是转录组测序的核心步骤,目前常用的技术包括Sanger测序、串联式测序和并行测序等。
其中,串联式测序(如Illumina技术)是目前应用最广泛的转录组测序技术。
它基于DNA链延伸和桥式扩增的原理,将DNA模板固定在槽内,引物自身复制,反复循环最后由测序仪读取。
数据分析是转录组测序技术的最后一步,通过对测序得到的数据进行比对、定量和差异表达分析等,可以获取关于基因表达、剪接和转录调控等信息。
常用的转录组数据分析软件包括TopHat、DESeq2、Cufflinks等。
通过数据分析,可以研究基因表达差异、功能富集分析和通路分析等。
转录组测序技术在生物学研究中有广泛的应用。
一方面,它可以用于识别差异表达基因,从而研究基因调控的差异性和转录调控网络的建立。
另一方面,它也可以用于发现转录本的剪接变异,揭示剪接的调控机制和功能意义。
此外,转录组测序技术还可以用于研究转录因子结合、启动子鉴定、RNA修饰和ncRNA的表达等。
通过转录组测序技术,可以全面了解基因表达的调控机制,为研究生物学问题提供新的思路。
转录组测序概述及实验分析流程
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转录组测序概述及实验分析流程一、转录组测序概述转录组是特定物种、组织或细胞类型转录的所有RNA(转录本)的集合,包括mRNA和非编码RNA(Non-coding RNA,非编码RNA又包括:tRNA,rRNA,snoRNA,microRNA,piRNA,lncRNA 等。
通过比较转录组或基因表达谱的研究以揭示生物学现象或疾病发生的分子机制是高通量组学研究的一个常用策略。
利用高通量测序技术研究转录组在全面快速得到基因表达谱变化的同时,还可以通过测定的序列信息精确地分析转录本的cSNP(编码序列单核苷酸多态性)、可变剪接等序列及结构变异,另外对于检测低丰度转录本和发现新转录本具有其独特的优势。
二、研究转录组方法有哪些目前研究转录组的方法主要三种:1.基于杂交技术的cDNA芯片和寡聚核苷酸芯片2.基于sanger测序法的SAGE (serial analysis of gene expression)、LongSAGE和MPSS(massively parallel signature sequencing)3.基于第二代测序技术的转录组测序,又称为RNA-Seq。
三、转录组测序有什么样的样品要求?(1)样品纯度要求:OD值应在1.8至2.2之间;电泳检测28S:18S至少大于1.8。
(2)样品浓度:total RNA浓度不低于400 ng/μg。
(3)total RNA样品请置于-20℃保存;请提供total RNA样品具体浓度、体积、制备时间、溶剂名称及物种来源。
请同时附上QC数据,包括电泳胶图、分光光度或Nanodrop仪器检测数据。
(4)样品请置于1.5 ml管中,管上注明样品名称、浓度以及制备时间,管口使用Parafilm封口。
建议使用干冰运输,并且尽量选用较快的邮递方式,以降低运输过程中样品降解的可能性。
四、转录组测序需要多大的测序量才能得到有意义的结果?转录组测序前,需要对物种转录组的大小进行评估,评估方法如下:(1)对于有reference genome的物种,可以分析基因组信息,统计编码基因的个数,及其碱基数,从而估计物种转录组的大小,另外可以查询相关或相近物种转录组研究的文献,作为参考。
转录组测序方法
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转录组测序方法
转录组测序方法:
① 从目标生物体中获取高质量RNA样品并使用DNase处理去除基因组DNA污染;
② 使用反转录酶将mRNA转化为cDNA第一链并合成双链cDNA 作为测序模板;
③ 对cDNA文库进行片段化处理通常使用超声波法得到长度均匀之片段;
④ 在片段两端加上通用接头序列便于后续PCR扩增与测序仪识别;
⑤ 通过PCR扩增增加文库拷贝数并富集接头修饰后之cDNA片段;
⑥ 使用生物信息学软件对文库进行质检如片段大小分布GC含量等;
⑦ 根据所用测序平台如Illumina PacBio等制备相应之测序文库;
⑧ 将文库装载入测序芯片并按照厂商说明书进行上机测序;
⑨ 获取原始序列数据后使用FASTQC等工具进行质量控制剔除低质量reads;
⑩ 使用比对软件如STAR HISAT2等将clean reads映射到参考基因组上;
⑪ 对比对结果进行统计分析鉴定差异表达基因新转录本可变
剪切事件等;
⑫ 根据研究目的进行下游功能注释富集分析网络构建等深入探讨基因调控机制。
转录组测序 转录组转录组及转录组测序
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转录组测序转录组转录组及转录组测序导读:就爱阅读网友为您分享以下“转录组转录组及转录组测序”的资讯,希望对您有所帮助,感谢您对的支持!第一章转录组及转录组测序第一节前言1953年,沃森与克里克对DNA双螺旋结构的精确描绘开创了生命科学的黄金时代,随后如火如荼的开展起来的人类基因组计划建立起庞大复杂的基因组数据库使人类对了解生命本源和控制生命进程燃起无限憧憬。
随着越来越多的基因测序工作渐渐完成,一本“写满生命密码的天书” 呈现在我们面前, 然而,接下来的问题更纷扰而至:1) 这些基因有什么功能,12) 不同的基因参与了哪些细胞内不同的生命过程,3) 基因的表达是如何调控的呢,4) 基因与基因产物之间是如何相互作用的呢,5) 相同的基因在不同的细胞内的表达水平有差异吗,6) 相同的基因处于疾病和治疗状态下的表达水平会有哪些改变,如何读懂这本“天书”是目前横亘在科学家们面前严峻的挑战。
因此,在人类基因组项目后,转录组学,蛋白组学,代谢组学等组学不断涌现,生命科学研究已经跨入后基因组时代。
其中,转录组学作为一个率先发展起来的学科是研究细胞表型和功能的一个重要手段,转录组高通量测序技术开始在生物学前沿研究中得到了广泛的应用。
第二节转录组(transcriptome)与转录组学2(transcriptomics)读懂基因组这本“天书”,最先要研究清楚基因是怎么表达的。
所谓基因表达,是指将基因携带的遗传信息转变为可辨别的表型的整个过程。
基因表达的第一步, 也即基因表达调控的关键环节,是以DNA为模板合成RNA的转录过程。
转录后的所有mRNA的总称即转录组。
由转录组延伸出来一门学科即转录组学,它是分子生物学的分支,负责研究在单个细胞或一个细胞群的特定细胞类型内所产生的mRNA分子,是从RNA层次研究基因表达的情况。
第三节转录组研究的重要性转录组是连接基因组遗传信息与生物功能的蛋白质组的纽带,转录水平的调控是最重要也是目前研究最广泛的生物体调控方式。
rna-seq转录组的测序技术
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RNA-seq转录组的测序技术一、概述1. RNA-seq技术简介在过去的几十年中,研究人员利用转录组学技术对生物体中的RNA 进行研究,以揭示基因表达调控和基因功能等方面的信息。
而RNA-seq技术则是近年来兴起的一种高通量测序技术,逐渐替代了传统的microarray技术,成为了研究转录组学的主流方法之一。
二、RNA-seq的原理1. 测序库构建在进行RNA-seq实验之前,首先需要构建测序库。
通常采用聚合酶链式反应(PCR)或者DNA和RNA的逆转录(Reverse Transcription)来将RNA转录成双链DNA,并添加barcode标签,最后形成文库。
2. 高通量测序完成测序库的构建后,需要使用高通量测序技术对文库中的DNA 进行测序。
目前常用的测序评台包括Illumina、Ion Torrent、PacBio 等公司的测序仪器。
高通量测序技术能够快速、高效地获取大量的基因序列信息。
三、RNA-seq的优势1. 高灵敏度与传统的microarray技术相比,RNA-seq能够提供更高的灵敏度和动态范围,能够检测到低表达水平的基因,同时也能够覆盖更广泛的基因组区域。
2. 高分辨率RNA-seq能够提供单个碱基的分辨率,帮助研究人员更准确地识别基因的外显子、内含子和剪切异构体。
3. 无需先验信息相比于microarray技术需要先知道待检测基因的序列信息,RNA-seq技术能够在不依赖已知基因组信息的情况下进行测序。
四、RNA-seq的应用1. 基因表达水平分析RNA-seq能够帮助科研人员进行基因表达水平的定量和定性分析,揭示基因在不同组织、不同环境条件下的表达规律。
2. 剪切异构体分析通过RNA-seq技术可以发现和识别基因的各种剪切异构体,帮助了解基因的调控机制。
3. RNA编辑和融合蛋白质的细致分析RNA-seq技术也被广泛应用于RNA编辑和融合蛋白质的研究,为研究人员提供了一种便捷的方法。
转录组测序名词解释
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转录组测序,也被称为RNA-Seq,是一种高通量的测序技术,用于研究细胞中所有转录本的表达情况。
这项技术可以提供关于基因表达、基因变异、基因调控等重要生物学过程的信息。
在转录组测序中,首先从细胞中提取RNA,然后将其转化为测序文库。
这个文库包含从RNA中提取的基因序列信息,这些信息随后被大规模并行测序。
每个测序读段代表一个转录本的一部分或全部序列。
通过对这些读段的深度分析,研究人员可以确定哪些基因在特定条件下被表达,哪些基因的表达水平有所改变。
此外,转录组测序还可以揭示基因拼接变异、基因融合以及其他重要的基因结构变异。
转录组测序是基因表达研究的重要工具,因为它提供了定性和定量的基因表达信息。
这项技术已经被广泛应用于各种生物学研究领域,包括疾病机制研究、药物开发、生物进化研究等。
例如,在疾病机制研究中,转录组测序可以帮助科学家了解疾病发生和发展过程中基因表达的变化,从而为疾病的诊断和治疗提供新的思路。
在药物开发中,通过比较药物处理前后的转录组变化,可以确定药物的作用机制和潜在的副作用。
总的来说,转录组测序是一种强大的工具,它让我们能够深入了解细胞的基因表达模式,为生物医学研究提供了重要的信息。
转录组测序方法原理
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转录组测序方法原理转录组测序(transcriptome sequencing)是一种用于全面分析细胞或组织中所有转录本(mRNA、非编码RNA等)的基因表达情况的技术。
相比于传统的基因组测序,转录组测序更能够帮助我们理解基因的功能和调控机制,以及发现与疾病相关的基因表达模式。
转录组测序的原理通常包括以下主要步骤:1. RNA提取:首先,需要从样本中提取总RNA。
总RNA包括mRNA、rRNA、tRNA、snRNA、snoRNA等各种类型的RNA。
其中,mRNA是转录组测序的主要关注对象,因为它带有多个外显子和参与蛋白质合成的编码序列。
2. mRNA纯化:由于mRNA通常只占总RNA的一小部分,为了能够详细分析mRNA的表达情况,需要对总RNA进行纯化。
最常用的方式是使用oligo(dT)附着在磁珠上,oligo(dT)可以选择性地结合mRNA中的poly(A) 尾端。
3. cDNA合成:在纯化过程中得到的mRNA会被逆转录为相应的互补DNA (cDNA)。
为了合成cDNA,首先需要将mRNA上的poly(A) 尾端用适当的引物引导合成第一链cDNA,然后通过进行第二链合成得到双链cDNA。
第一链合成的过程中,引物通常含有一段随机序列,以确保各个mRNA的代表性。
4. cDNA文库构建:合成的双链cDNA需要进行片段化,以便于后续的测序。
常用的片段化方法包括酶切和机械破碎等。
片段化完成后,需要进行末端修复和加A尾,以便于连接测序接头。
接头连接后,可以进行PCR扩增,以增加DNA 量。
5. 测序:将构建好的cDNA文库进行测序。
过去,Sanger测序是主要的选择,但由于其高成本和低通量,被新一代测序技术所替代。
新一代测序技术(例如Illumina HiSeq和IonTorrent PGM)可以同时测序上千万个片段,大大提高了测序通量。
6. 数据分析:测序完成后,得到的原始数据需要进行处理和分析。
对于转录组测序来说,最主要的任务是确定每个基因的表达水平。
转录组测序
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转录组测序转录组是特定发育阶段或生理条件下细胞内的完整转录组的集合。
转录组测序的主要目的是对所有转录物进行分类,包括mRNAs、非编码RNA和小RNA;根据基因的起始位点、5′端和3′端、剪接模式和其他转录后修饰来确定基因的转录结构;量化每个转录物的表达水平的变化在发育期间和不同条件下的转录本。
了解转录组对于解释基因组的功能成分、揭示细胞和组织的分子成分以及理解发育和疾病是必不可少的,已广泛应用于基础研究、临床诊断和药物研发等领域。
转录组测序技术优势:百泰派克生物科技转录组测序服务基于Illumina高通量测序平台,能够在单核苷酸水平上检测任何物种的整体转录水平。
在分析转录本的结构和表达水平的同时,还可以发现未知的转录本和稀有的转录本,并能准确识别可变剪切位点和编码序列单核苷酸多态性(cSNP),从而提供最全面的转录组信息。
与传统的芯片杂交平台相比,转录组测序可以在不预先设计已知序列探针的情况下检测任何物种的整个转录水平,提供更准确的数字信号,更高的检测通量和更宽的检测范围。
转录组测序分析是深入研究转录组复杂性的强有力工具。
转录组测序实验流程:转录组测序实验流程。
转录组测序分析流程:转录组测序分析流程。
转录组测序服务优势:经验丰富的技术人员,可以提供从实验设计、样品检测、数据分析等全套专业服务;流程明确,减少不必要的样品和时间浪费,交付时间短;百泰派克生物科技拥有自主生信分析平台,除常规分析外,还可提供高级定制分析;百泰派克拥有蛋白组、代谢组等分析平台,可进行多组学整合分析,提升文章质量。
转录组测序样品要求:细胞(≥5×10^6)、新鲜植物组织(≥ 500 mg)、动物组织(≥ 300 mg)、血液(≥2 ml)、FFPE样品(≥10张未经HE染色处理的切片);RNA样品(核酸质量≥3 μg,260/280≥2.0, RIN值≥7,28S/18S≥1.0,浓度≥50 ng/μl,体积≥ 10 μl)。
转录组测序原理
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通过比较不同条件或不同组织样本的转录本序列,可以检测基因表达的差异,从而分析基因表达的调控机制和相关生 物学过程。
稀有转录本的发现
转录组测序能够检测到稀有的转录本,这些稀有转录本在常规的基因表达分析中容易被忽略,但它们可 能在特定的生物学过程中发挥重要作用。
转录组测序的数据处理流程
数据质量控制
02
利用模式生物基因组小、繁殖 快、易培养等特点,进行高通 量、高分辨率的转录组测序。
03
将模式生物转录组研究成果应 用到人类和其他复杂生物的研 究中,促进生命科学领域的发 展。
案例三:生态与环境转录组研究
01
02
03
研究生物与环境之间的相互作用 和适应机制,揭示生态系统中物 种间的相互关系和协同进化。
03
转录组测序的关键技术
下一代测序技术
下一代测序技术,也称为高通量测序技术,能够同时对大量DNA或RNA 片段进行序列测定,大大提高了测序的速度和通量。
常见的下一代测序技术包括全基因组测序、全外显子测序和转录组测序等。
下一代测序技术的基本原理是采用可逆性末端终止的合成方法,通过不同 碱基的荧光标记和计算机系统进行序列读取。
基因注释与功能分类
01
基因注释是指对基因的功能、位置、表达等特征进行描述和 分类的过程。
02
通过基因注释,可以了解基因的生物学功能、参与的生物过 程以及在细胞中的定位等信息。
03
功能分类是将基因按照其功能相似性进行归类,有助于深入 理解基因的协同作用和调控网络。
基因网络与通路分析
01
基因网络是指基因之间相互作用的复杂网络,包括蛋
通过比较不同条件或组 织样本的转录本序列, 检测基因表达的差异, 筛选出差异表达的基因 。
转录组测序结果解读
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转录组测序结果解读
(原创实用版)
目录
1.转录组测序结果概述
2.转录组测序结果的解读方法
3.转录组测序结果的实际应用
正文
【转录组测序结果概述】
转录组测序是一种研究细胞或组织中所有基因的表达情况的方法,它可以揭示基因的表达水平和表达模式。
通过转录组测序,我们可以得到大量的数据,包括基因的表达量、转录本信息等。
【转录组测序结果的解读方法】
对转录组测序结果的解读主要包括以下几个步骤:
首先,需要对原始测序数据进行质量控制,包括剔除低质量测序读段、去除接头序列等。
然后,通过比对测序数据和基因组参考序列,可以得到每个基因的表达量。
接着,对表达量进行统计分析,可以得到基因的表达模式和差异表达情况。
最后,根据差异表达情况,可以对基因功能进行推测,并对相关生物过程进行分析。
【转录组测序结果的实际应用】
转录组测序结果在生物学研究中有广泛的应用,包括基因功能研究、疾病诊断和治疗、植物育种等。
例如,通过转录组测序,我们可以研究某
个基因在特定生物过程中的作用,从而对相关疾病进行诊断和治疗。
转录组测序的原理及步骤
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转录组测序的原理及步骤转录组测序是一种用于研究生物体内转录组的高通量测序技术。
转录组测序可以帮助我们全面了解基因在特定条件下的表达情况,从而揭示基因调控的机制、功能和调控网络等重要信息。
本文将详细介绍转录组测序的原理和步骤。
一、转录组测序的原理转录组测序的原理基于高通量测序技术,它通过将RNA转录本转化为DNA片段,再进行测序,从而获得RNA转录本的序列信息。
转录组测序可以分为两种主要方法:全长转录本测序和非全长转录本测序。
全长转录本测序(Full-Length Transcript Sequencing,FLTS)是指对转录本进行全长测序,并且能够确定转录本的5'端和3'端序列信息。
全长转录本测序可以通过一系列的实验步骤来实现,包括RNA提取、RNA逆转录、cDNA合成、DNA片段构建和测序等。
非全长转录本测序(Non-Full-Length Transcript Sequencing,NFLTS)是指对转录本进行部分测序,并且只能确定转录本的部分序列信息。
非全长转录本测序可以通过不同的方法来实现,如转录组测序技术中常用的RNA-Seq技术。
二、转录组测序的步骤转录组测序的步骤主要包括样品准备、RNA提取、RNA质量检测、RNA逆转录、cDNA合成、文库构建、测序和数据分析等。
1. 样品准备:选择合适的样品,如细胞、组织或体液等,根据实验设计的需要确定不同条件下的样品。
2. RNA提取:从样品中提取总RNA,常用的方法有TRIzol法、RNAeasy Mini Kit法等。
3. RNA质量检测:使用比较常用的方法如NanoDrop、Agilent 2100 Bioanalyzer等检测RNA的浓度和纯度。
4. RNA逆转录:将RNA转化为cDNA,逆转录反应可以使用逆转录酶和随机引物或寡聚引物进行。
5. cDNA合成:将逆转录得到的cDNA进行二次扩增,得到足够的DNA量用于后续的文库构建。
转录组测序建库方式
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转录组测序建库方式引言转录组测序是研究细胞或组织中转录产物的一种常用方法。
在进行转录组测序之前,需要对RNA进行建库,以便后续的高通量测序。
本文将介绍几种常用的转录组测序建库方式。
1.全长转录组测序建库方式全长转录组测序是指对RNA分子进行整体测序的方法,能够获得完整的RNA转录本信息。
其建库方式主要包括以下几个步骤:(1)RNA提取:从细胞或组织中提取总RNA。
(2)RNA纯化:通过去除DNA、蛋白质等杂质,得到高质量的RNA样品。
(3)RNA逆转录:利用逆转录酶将RNA转录为cDNA。
(4)二次合成:通过PCR扩增得到cDNA文库。
(5)文库质检:对文库进行质检,确保其质量符合测序要求。
(6)高通量测序:对建好的文库进行高通量测序,得到转录组信息。
2.差异表达基因测序建库方式差异表达基因测序是通过比较不同条件下的转录组数据,筛选出差异表达的基因。
其建库方式相对于全长转录组测序有所不同,主要包括以下步骤:(1)RNA提取:同样从细胞或组织中提取总RNA。
(2)RNA纯化:同样通过去除DNA、蛋白质等杂质,得到高质量的RNA样品。
(3)RNA逆转录:同样利用逆转录酶将RNA转录为cDNA。
(4)建库:将逆转录得到的cDNA进行文库构建,通常采用两种建库方法:全长建库和目标区域建库。
(5)文库质检:对文库进行质检,确保其质量符合测序要求。
(6)高通量测序:对建好的文库进行高通量测序,得到转录组信息。
(7)差异分析:将测序结果进行差异分析,筛选出差异表达的基因。
3.单细胞转录组测序建库方式单细胞转录组测序是指对单个细胞的转录组进行测序,能够获得细胞间的转录异质性信息。
其建库方式相对于前两者更为复杂,主要包括以下步骤:(1)单细胞分离:将细胞进行分离,通常采用流式细胞术或微流控技术。
(2)细胞裂解:对单个细胞进行裂解,释放出RNA。
(3)RNA逆转录:利用逆转录酶将单个细胞的RNA转录为cDNA。
(4)预扩增:通过PCR对cDNA进行预扩增。
转录组测序结果解读
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转录组测序结果解读摘要:1.转录组测序简介2.转录组测序结果的解读流程3.转录组测序结果的生物学意义4.总结正文:1.转录组测序简介转录组测序是一种用于分析细胞或组织中所有基因的表达水平和转录本的方法。
通过对RNA 进行测序,可以获得大量的转录信息,从而深入了解基因表达的特征和调控机制。
转录组测序技术已成为生物学、医学等领域的重要研究手段。
2.转录组测序结果的解读流程转录组测序的结果通常包括大量的数据,需要进行专业的分析和解读。
解读流程一般包括以下几个步骤:(1)数据质量控制:通过筛选、去除低质量测序读段,提高数据质量。
(2)比对:将测序数据与基因组参考序列进行比对,得到每个基因和转录本的表达信息。
(3)表达量计算:根据比对结果,统计每个基因和转录本的表达量,常用的表达量计算方法有FPKM、TPM 等。
(4)差异表达分析:对不同样本或处理组之间的基因表达差异进行统计分析,找出具有生物学意义的差异表达基因。
(5)功能富集分析:对差异表达基因进行功能富集分析,如GO(Gene Ontology)富集分析和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路富集分析,以了解差异表达基因在生物学功能和代谢通路上的分布。
3.转录组测序结果的生物学意义转录组测序结果可以为研究者提供丰富的生物学信息,如基因表达水平、转录本结构、调控机制等。
通过对转录组测序结果的解读,可以深入了解细胞或组织的生物学特征,为研究基因功能、疾病机制、药物研发等领域提供有力支持。
例如,在研究植物抗病性时,通过转录组测序可以发现与抗病性相关的基因,进而研究其功能和调控机制,为培育抗病性强的品种提供理论依据。
在医学领域,转录组测序可以用于研究肿瘤的发生机制、预后评估、个性化治疗等方面。
4.总结转录组测序结果的解读是一项复杂的工作,需要结合生物信息学方法和专业知识进行。
转录组测序
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转录组测序今天我们来学习一些关于转录组测序的知识,从转录组的一些基本概念开始。
第一章Intron:内含子,间隔存在于真核生物细胞DNA中的序列,转录时存在于前体mRNA中,通过剪接过程被去除,最终不存在成熟的mRNA中。
Exon:外显子,真核生物DNA中的序列,与Intron对应,序列在剪接过程中不被去除,最终存在于成熟的mRNA分子中。
UTR:Untranslated regions,非翻译区,信使RNA分子两端的非编码片段。
5'-UTR从mRNA起点的甲基化鸟嘌呤核苷酸帽直至AUG起始密码子,3'-UTR从编码区末端的终止密码子直至PolyA尾的前端。
CDS:code DNA sequence,基因编码区域,mRNA序列中编码蛋白质的序列,以起始密码子开始以终止密码子结束的片段。
转录本(Transcript):基因通过转录形成的一种或多种可供编码蛋白质的成熟的mRNA。
可变剪切:从同一个mRNA前体出发,通过不同剪接方式、选择不同的剪接位点,产生不同的mRNA剪接异构体的过程,可以产生多个转录本。
融合基因:来自不同基因的外显子组合形成新的mRNA,最终产生与外显子来源基因表达产物不同的蛋白质。
start codon,起始密码子;stop codon,终止密码子转录组(Transcriptome):特定生物体在某种状态下所有基因转录产物的总和。
链特异性文库:鉴定真核生物的反义转录本或原核生物的ncRNA。
合成第二链cDNA时用dUTP代表dTTP,使得第二链cDNA上布满含dUTP的位点,然后用特异性识别尿嘧啶的酶消化第二链,得到只包含第一链cDNA信息的文库。
转录组:转录组被测序的物种已经有一个参考基因组。
在分析数据时,不需要拼接转录本,只需要将转录组测序数据与参考基因组进行比较,就可以确定每个基因的表达水平。
无转录组:转录组被测序的物种没有参考基因组,因此需要拼接转录组数据以获得样品中的转录本信息,然后对这些拼接的转录本进行功能注释,然后将转录组数据与拼接的转录本进行比较并计算其表达水平。
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参考文献
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图1 非加性表达miRNA与亲本显性表达miRNA的 等级聚类分析和两者的关联
[案例二] 磷酸三(2,3-二氯丙基)酯(TDCPP)对四膜虫生长繁殖的 抑制作用与核糖体相关
诺禾携手华中农业大学,利用转录组测序和信息分析技术,研究了TDCPP处理组和 对照组差异基因表达,并对差异表达基因进行KEGG通路分析,发现核糖体基因通 路显著富集, 同时伴随胞浆和粗面内质网上核糖体数量减少体积增大。这些探索 表明四膜虫可以作为TDCPP反应的生物指标,为后续研究TDCPP作用其他生物 的毒理机制提供了新视角。
真核mRNA测序 是基于HiSeq平台,对真核生物特定组织或细胞在某个时期转录出来的所有mRNA进行测序,既可研究已知基因,亦能发掘新基因,全
面快速地获得mRNA序列和丰度信息。真核mRNA测序方法可以分为:有参考转录组、无参考转录组以及eq SE50 6 M clean reads
HiSeq PE125 3 Gb clean data
参考基因组比对 新转录本预测 可变剪切分析 SNP/InDel分析
40天
参考转录组拼接 转录本/Unigene长度统计
基因功能注释 NR,NT,Swiss Prot GO,KEGG,KOG
Protein Family CDS预测分析 SNP/SSR分析
图2 显著富集的KEGG通路
[案例三] 转录组揭示寄主植物与宿主之间进行RNA交换的机制
菟丝子被称作勒死草,会用被称作吸根的专用器官穿透宿主组织与其建立联 系,可以吸取宿主的水份与营养物质,也能吸取RNA(mRNA)分子。本研究分 别选取菟丝子和拟南芥及番茄的共生体茎上的三段组织进行转录组学的研究, 发现寄生植物与寄主之间mRNA的转移量很大且是一种双向转移的模式;两种 宿主相比,更多的拟南芥RNA被转移到菟丝子植物之中,而且菟丝子与拟南芥 之间较自由的交换,可表明调节菟丝子吸根选择性的机制可能是宿主特异性 的,从而揭示了寄主与宿主之间进行RNA转移的遗传机制。
分析内容
项目周期
真核有参转录组测序
真核无参转录组测序
RNA样品总量≥1.5 μg; RNA样品达谱(DGE)
HiSeq PE150 6 Gb、8 Gb、10 Gb、12 Gb clean data
HiSeq PE150 项目数据至少12 Gb clean data
50天
基因表达水平分析 RNA-seq整体质量评估
转录因子注释 GO/KEGG富集分析 蛋白互作网络分析 基因共表达网络构建
可视化结果展示
30天
35天(有参) 45天(无参)
案例解析
[案例一] mRNA和small RNA转录组揭示新合成异源六倍体小麦杂种 优势的动态部分同源调控
诺禾致源携手中国农业科学院作物科学研究所,利用转录组测序技术,对杂交 亲本、新合成异源六倍体小麦的幼苗、穗和种子进行了mRNA和smallRNA测序 及信息分析,发现新合成异源六倍体小麦绝大部分基因表现为12类基因表达模 式,包括加性表达,少部分的基因表现为非加性,基因的非加性表现出非常强 的发育时期特异性,与生长势密切相关;miRNA的丰度随着倍性的增加逐渐下 降,新合成异源六倍体小麦中非加性表达的 miRNA也同样表现出亲本显性表 达,miRNA的表达敏感性与生长势和适应性密切相关。该研究揭示了不同倍性 非对等杂种优势的分子基础。