转录组学领域研究进展一览(!!!)

转录组学领域研究进展一览

关键词：Transcriptomics；RNA；RT-PCR；Profiling；Synthesis；Sequencing；Purification；Micro arrays；Extraction

转录组学（tranomics），是一门在整体水平上研究细胞中基因转录的情况及转录调控规律的学科，也就是说，转录组学是从RNA水平来研究基因的表达情况。转录组即一个活细胞所能转录出来的所有RNA的总和，是研究细胞表型和功能的一个重要手段。

本文中，小编对近年来转录组学领域的相关研究进行了盘点，分享给各位！【1】北大教授开发单细胞全转录组测序新技术

2014年4月29日，北京大学生物动态光学成像中心黄岩谊、汤富酬课题组在《美国科学院院刊》(PNAS)上发表题为“Microfluidic single-cell whole-tranome sequencing”的论文。该研究利用微流控芯片技术实现了高质量单细胞的全转录组测序样品准备，全面提高了单细胞全转录组分析的准确性和可靠性。

细胞是生命活动的基本功能单位，而在生物体内没有任何两个细胞是完全相同的。传统的生命科学与医学研究，绝大多数情况下都是针对混合的大量细胞进行的，无法观察到单个细胞之间细微的差别。近年来不断发展的实验技术，提供了更加定量与客观的证据，表明在许多关键生命过程例如胚胎发育、细胞分化、疾病发生与发展等过程中，特定的单个细胞行为，以及其间的个体化差异与异质性，导致了极其重要甚至是决定性的结果。而之前基于大量细胞平均测量所获得的结果并无法正确反映复杂生物体系的全面真实信息，严重掩盖了独立个体样本的行为以及生命现象中大量存在的随机行为。针对单个细胞的研究，是细胞生命分析技术所追求的极限状态，是对传统技术极大的挑战。

【2】doi：10.1126/science.aaf2403

在一项新的研究中，来自瑞典卡罗琳斯卡研究所和皇家理工学院等机构的研究人员开发出一种新的被称作空间转录组学（spatial tranomics）的高分辨率方法研究一种组织中哪些基因是有活性的。这种方法能够被用于所有类型的组织中，而且在临床前研究和癌症诊断中是有价值的。相关研究结果发表在2016年7月1日那期Science期刊上，论文标题为“Visualization and analysisof gene expression

in tissue sections by spatial tranomics”。

疾病改变组织中RNA分子和蛋白表达。为了获得关于疾病的更多知识和优化诊断方法，对组织样品进行显微研究经常在实验室和医院中开展，但是迄今为止，科学家们只能够同时确定少量RNA分子的位置。

在这项新的研究中，来自瑞典卡罗琳斯卡研究所的Jonas Frisén教授团队与来自瑞典皇家理工学院的Joakim Lundeberg教授团队合作开发出一种新的方法，能够分析所有RNA分子的数量，并且利用显微镜提供它们的空间信息。

【3】

每年年底，《自然方法》Nature Methods都会对过去一年中推动生物学发展的技术方法做出回顾与总结，由此评选出当年最受瞩目、影响力最大的技术。2016年，表观转录组分析（Epitranome analysis）荣膺Nature Methods年度生命科学技术。

Epitranome一词前使用希腊语“epi”作为前缀，它指的是添加到核糖核苷酸中的任何修饰，但不考虑该修饰的已知功能或遗传性。科学家们越来越意识到，对核糖核苷酸的化学修饰对调控细胞特性有重要作用。表观转录组学检测方法也越来越高效。

2006年，Andrew Fire和Craig Mello因发现RNA干扰而荣获诺贝尔生理学或医学奖。他们的成果发表后，生物学家们研究了大量非编码RNA的功能。直到今天，该领域依旧是热门的研究方向。目前该领域出现的问题是，RNA分子本身是如何受到调控的。更具体地说，发生于所有RNA种类中的转录后修饰的功能是什么？近年的技术突破（主要是基于测序方法引发的技术突破）让转录组分析（对这种RNA修饰的全基因组范围内的分析）成为可能，并指出了表观转录组的重要功能作用。

【4】doi：10.1038/ncomms12218

最近一项发表在国际学术期刊Nature Communication上的文章为毛霉目真菌的进化过程提出了新的见解。毛霉目真菌这是一类能够引起致命感染的真菌，这种感染在部分病人群体中越来越多，该研究发现的一些分子途径或可在将来开发为潜在的治疗和诊断靶点。

当人类的免疫系统功能减弱，毛霉目真菌就容易侵入人类细胞，引起致命感

染——毛霉菌病。马里兰大学医学院等机构的研究人员经过研究发现了病人发生毛霉菌病的过程中所需要的一些关键分子途径。

研究人员首先对30种毛霉目真菌的基因组进行了测序，对真菌入侵过程中人类呼吸道上皮细胞以及引起毛霉菌病的三种最常见真菌进行了转录组分析，揭示了宿主和真菌中促进发病的关键因素，从中找到了毛霉菌病发病机制种一些必须的信号途径。

【5】doi：10.1038/nbt.2122

近日，来自深圳华大基因研究院和台湾长庚大学的研究人员研发了一种对人类转录组中的RNA编辑位点进行测定和分析的新型计算方法，并发现人类转录组中存在大量的RNA编辑现象，该成果于2012年2月12日在国际著名杂志《自然-生物技术》（Nature Biotechnology）上在线发表。本研究利用最新的RNA-seq 技术对人类个体中的RNA编辑位点进行了准确、全面的检测和广泛的分析，对提高研究人员采用新一代测序技术对RNA编辑进行研究及进一步了解RNA编辑与人类发育以及正常或疾病等不同生理状态的关系发挥了重要的作用。

RNA编辑是指DNA转录成RNA前体（pre-RNA）后，RNA序列内一些特异位点的核苷酸发生删除、添加或修饰等变化，使得RNA所携带的遗传信息发生改变的过程。这种改变影响了基因的表达，使得一个基因可能产生几种结构和功能不同的蛋白质。RNA编辑在灵长类进化和高级脑功能的发育等方面被视为重要因素。尽管科学家们已经对RNA编辑修饰机理进行了一些研究，如对遗传信息的改变、对RNA剪接和miRNA调控的影响等，但是对人类中RNA编辑的发生和作用仍知之甚少。因此，准确全面地对RNA编辑位点的鉴定和分析是深入理解转录后修饰相关机制等方面研究的关键一步。

【6】doi：10.1186/1471-2164-13-716

星油藤(Plukenetia volubilis L.) 又名南美油藤、印加果、印加花生等，是大戟科一种多年生木质藤本油料植物，其种子油脂可以食用。星油藤油与其他植物油相比其成分非常特殊，绝大部分是不饱和脂肪酸，约占总油脂的93%，亚油酸（ω-6脂肪酸）和亚麻酸（ω-3脂肪酸）含量分别高达35%和50%。ω-3 脂肪酸对人体的发育和健康维护具有重要意义，世界卫生组织提出人类食用油脂中亚麻油酸和其它脂肪酸的比例应达到1：4，而目前在我国市场上的食用油中亚麻