转录组学

学习篇——RNA-seq技术的七七八八

不知从什么时候开始,RNA-seq技术已经频繁出现在人们的视线中。不禁好奇,RNA-seq到底是一个什么样的技术呢?让我们一起来探索学习一下吧。

RNA-seq是什么?

RNA-seq即转录组(transcriptome)测序技术, 是用高通量测序技术对所有转录本进行序列分析,从而反映出它们表达水平的一种技术。

所谓转录组是指特定组织或者细胞在某一发育阶段或功能状态下,转录出来的所有RNA的总和,主要包括mRNA及非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)。转录组研究是解读基因功能、结构及疾病发生分子机理的重要基础,已广泛应用于基础研究和药物研发等领域。

Tips

近年来,对于ncRNA的研究越来越多,这也大大提高了大家对RNA家族的认识。ncRNA即不编码蛋白质的RNA,包括rRNA,tRNA,snRNA,snoRNA 和microRNA 等多种已知功能的RNA,还包括未知功能的RNA。这些RNA的共同特点是都从基因组上转录而来,但是不翻译成蛋白质,在RNA 水平上就能行使各自的生物学功能,如细胞内信号传导和基因表达调控等。

RNA-seq的原理是什么?

通常,我们接触较多的是DNA测序,其实RNA-seq技术的基本原理与高通量DNA测序技术是一样的,只是测序前,需要把RNA逆转录成cDNA,然后再进行测序,最后进行序列比对,从而获得来自不同基因的RNA片段在特定样本中的含量。其基本原理如下图。 

RNA-seq的简要流程图

RNA-seq有什么特点呢?

首先,比较突出的一个特点就是RNA-seq可以揭示未知的转录本、融合基因和遗传多态性,这些是芯片无法做到的。RNA-seq无需预先设计特异性探针,因此,无需了解物种基因信息,能够直接对任何物种进行转录组分析;而芯片是固定的探针集,只能检出明确的已知目标。 

其次,RNA-seq检测的RNA丰度范围会比较宽,相比芯片而言,对高丰度和低丰度转录本的检测可能会有更好的表现。但这需要在测序深度足够深的情况下,才能达到预期。然而深度又会直接影响测序成本,因此,RNA-seq的这个优势能否很好的发挥,还是需要思考的。 

最后,虽然RNA-seq能到得到很丰富的信息,但数据的处理并不简单,对于非专业的人来说是更是比较困难的一件事。相比较来说,芯片分析软件相对成熟,对于使用者来说,数据也更易解读。

由此看来,RNA-seq和芯片孰优孰劣其实并不好评判,任何技术的存在都是有一定道理的.根据实验目的选择合适的技术为我们所用,才能更好的达到研究目的吧。







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