转录组测序

一、转录组测序技术背景
二、转录组测序流程
三、转录组测序应用领域
四、转录组测序技术应用实例
五、转录组测序发展前景
转录组测序技术的发展前景
• 转录组测序技术的优 势
1）数字化信号 2）高灵敏度 3）任意物种的全基因组分析 4）更广泛的解决范围
•转录组测序技术的劣势
1）数据庞大 2）转录组复杂使得很难追 踪所有基因中罕见RNA亚型 和其表达变化 3）单细胞或少量细胞进行 转录组测序是一个亟待解决 的问题
转录组的测序技术方法及当前 进展
一、转录组测序技术背景
二、转录组测序流程
三、转录组测序应用领域
四、转录组测序技术应用实例
五、转录组测序发展前景
转录组测序技术背景
转录组？
• 转录组是特定组织或细胞在某一发育阶段或功能 状态下转录出来的所有RNA 的集合
• 转录组测序技术又称转录组高通量测序（transcriptome sequencing）或称为全转录组鸟枪法测序（Whole Transcriptom Shotgun Sequencing WTSS）把高通量测序技术 应用到有mRNA逆转录生成的cDNA上，从而获得来自不同基因的 mRNA片段在特定样本中的含量，这就是mRNA片段或mRNA-Seq， 同原理，各种类型的转录本都可以用深度测序技术进行高通量 检测。 • 原则上, 所有的高通量测序技术都能进行RNA测序。自2005年以 来, 以Roche 公司的454 技术、Illumina 公司的Solexa 技术 和ABI 公司的SOLiD 技术为标志的新一代测序技术相继诞生, 之后HelicosBiosciences 公司又推出单分子测序(Single molecule sequencing, SMS)技术。新一代测序又称作深度测序 或高通量测序, 是相对于传统的Sanger 测序而言,主要特点是 测序通量高, 测序时间和成本显著下降。各平台测序原理及序 列长度的差异决定了各种高通量测序仪具有不同的应用侧重
• 3. 转录组测序的强项, 就在于它是个“开放系 统”, 它的发现能力和寻找新的信息的能力从 本质上高于芯片技术, 相信随着相关学科的发 展和测序成本的逐步降低,转录组测序必将在 转录组学研究领域占主导地位。
• 4. 转录组研究能够从整体水平研究基因功能以及基因 结构, 揭示特定生物学过程以及疾病发生过程中的分 子机理。RNA-Seq 作为 一种新的高效、快捷的转录组 研究手段正在改变着人们对转录组的认识。RNA-Seq 利用高通量测序技术对组织 ) 数计算出不同RNA的表达量, 发现新的转录本; 如果有 基因组参考序列, 可以把转录本映射回基因组, 确定转 录本位置、剪切情况等更为全 面的遗传信息, 已广泛 应用于生物学研究、医学研究、临床研究和药物研发 等。对于转录组的研究未来将更加深入。
一、转录组测序技术背景
二、转录组测序流程
三、转录组测序应用领域
四、转录组测序技术应用实例
五、转录组测序发展前景
ห้องสมุดไป่ตู้
转录组测序应用领域
一、转录组测序技术背景
二、转录组测序流程
三、转录组测序应用领域
四、转录组测序技术应用实例
五、转录组测序发展前景
应用实例
• 2009年Surali Azim和 Lao Kaiqin领导的课题组通过对单个小鼠卵 裂球细胞的RNA- Seq数据进行分析，分析发现至少5个测序所获 得的reads比微阵列技术多出75％（5270）的表达基因，并鉴定 了1753个崭新的剪切位点。除此以外，单细胞的RNA-seq结果表 明了在相同的卵裂球或卵母细胞中，至少有8-19％的基因存在 两个以上的转录异构体，该现象清楚表明了在胚胎发育过程中 单细胞转录组的复杂性。最后，通过对单个Dicer1-/- 和 Ago2-/卵母细胞的转录组测序，相对野生型来说，Dicer1-/- 和 Ago2-/卵母细胞分别发现1696和1553个基因异常上调，1571和1121个 基因异常下调，而619基因是相同的。这种单细胞RNA-Seq技术 检测将大大提高我们对单个细胞在哺乳动物发育中转录复杂性 的理解。
一、转录组测序技术背景
二、转录组测序流程
三、转录组测序应用领域
四、转录组测序技术应用实例
五、转录组测序发展前景
转录组测序流扩 增 4. 高通量测序（Illumina Genome Analyzer IIx） 5. 数据分析
• 1、虽然转录组技术还面临着种种困难, 但 作为刚刚起步的新技术转录组测序技术已 经显示出其他转录组学技术无可比拟的优 势：既能提供单碱基分辨率的转录组注释 又能提供全基因组范围的“数字化”的基 因表达谱, 而且其成本通常比芯片和大规模 的Sanger EST 测序要低。
• 2、就目前来看, 作为两个高通量的转录组学研 究技术, 在应用的某些方面既存在重叠和竞争 也存在优势互补, 技术与技术之间可以互补相 互不足的部分, 通常对生物学问题的回答需要 不同实验技术的协同配合
• 密歇根大学的研究人员结合 Roche 454和Illumina Solexa测序 平台对病人细胞系和肿瘤样品 的转录组进行测序，发现了前 列腺癌中新的基因融合事件。 在新发现的融合中存在一个周 期性的转录本通读，称为 SLC45A3-ELK4，以及几个个别 病人独有的个体突变融合。而 周期性的融合被认为是癌症的 主要诱因。该文章发表在2009 年5月的《Nature》杂志上。
• 2010年12月份美国加州大学圣克鲁兹分校霍华德· 休斯医学研究 院Sofie Salama教授所领导的课题组描述了一种通过转录组高通 量测序方法测定RNA结构的方法(Fragmentation sequencing ， FragSeq)，该方法发表在《自然—方法学》。该方法利用核酸酶 P1只切割单链RNA的特性对小鼠RNA进行片段化，片段化RNA的 大小在20–100nt之间，然后在片段的5’和3’端分别加上测序接头， 再进行逆信息学分析大量的高通量测序结 果，并辅以实验数据成功测定了小鼠的非编码RNA的二级结构。