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真核转录组测序

目    录
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背景简介

转录组即特定细胞在某一功能状态下转录出来的所有RNA的总和,包括mRNA和非编码RNA。通常指某一状态下的所有mRNA转录本。

技术优势

高覆盖度:单次转录组测序实验即可获取全面的编码RNA信息。
链特异性文库:采用dUTP链特异性文库构建方案,确保转录本的方向性,获取更准确的定量结果。
关联分析:联合多个组学数据,开展跨组学关联分析。

技术路线

分析内容

样本类型

细胞,组织,全血,血清,血浆,总RNA等
建议总RNA起始量:2 μg,最低1 μg,浓度≥50 ng/μL

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1. Hatch K, Pabon A, DiMario JX. (2017) EMX2 activates slow myosin heavy chain 2 gene expression in embryonic muscle fibers. Mechanisms of Development 147(1), 8-16.
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8. Lin X, Zeng J, Wang B, Yao Y, Du Y. (2016) Characterization of ovary genes of beet webworm, Loxostege sticticalis, through de novo transcriptome analysis and its potential application

Q1:转录组测序和DGE的关系是什么?

A:转录组和DGE主要的差别在于数据量和分析内容上,转录组的数据量较大,除了分析差异基因,还可以进行基因结构分析;而DGE就是数字基因表达谱,它的数据量较小,一般只分析差异基因,不能进行基因结构分析。

螯肢动物Dscam基因家族异构体多样性新发现 

研究背景 

可变剪接是产生蛋白质和功能的多样性的重要途径,对细胞分化和发育以及疾病发生等至关重要。人类高达95%以上的基因是可变剪接的。可变剪接能从单个基因组位点产生数量惊人的异构体,果蝇Dscam1(唐氏综合症细胞黏附分子)和脊椎动物Pcdhs是其中的两个经典范例。黑腹果蝇Dscam1通过可变剪接方式可产生38,016种同源异构体,而脊椎动物Pcdhs通过选择性启动子来实现蛋白质的多样性。

研究结果 

课题组运用RNA-seq等分析方法在转录组水平上开展了对螯肢动物东亚钳蝎(Chelicerata)异构体多样性的研究。课题组在螯肢动物中发现新的Dscam基因家族(sDscams),这些Dscam基因比较短,且具有串联排列的5′表达盒(cassettes)。这些高度重复串联序列, 重复单元通常由编码 1 个Ig(免疫球蛋白)结构域的2个外显子(sDscamα)或编码2个Ig结构域的4个外显子(sDscamβ)组成。 研究人员发现, sDscam基因5'端的选择性外显子上游存在独立的启动子,通过选择性启动子及可变剪接相结合的调控方式来产生同源异构体多样性。此外,这些 sDscams与果蝇Dscam1有很高的序列相似性,且sDscams的组织结构与脊椎动物Pcdhs 的5′可变区惊人的相似。 

图  sDscamβ 异构体表达的模式图 

本研究的这些发现对于理解果蝇Dscam1和脊椎动物Pcdhs的功能相似性具有重要意义。研究人员提出了一种决定5'端串联复制外显子簇的选择机制的新模型,对异构体多样性的调控机制进行了更深一步的探讨。 

参考文献  

Yue Y, et al. (2016) A large family of Dscam genes with tandemly arrayed 50 cassettes in Chelicerata. Nature Communications. DOI: 10.1038/ncomms11252.

差异基因聚类分析热图
用于判断基因在不同实验条件下调控模式的聚类模式根据样品基因表达谱的相近程度,将基因进行聚类分析,直观地展示基因在不同样品(或是不同处理)中的表达情况,由此获取生物   学相关信息。  

                                 

差异显著差异表达基因上下调频数统计柱状图用于统计差异基因数目


差异表达基因分析火山图

用于了解差异表达基因的整体分布情况。以log2(foldchange)为横坐标,  -log10(pvalue)为纵坐标,对差异表达分析中所有的基因绘制火山图。其中横坐标代表基因在不同样本中差异表达倍数变化;纵坐标代表基因表达量变化差异的统计学显著性。

差异基因GO富集柱状图
用于反映在生物过程(biological process)、细胞组分(cellular component)和分子功能(molecular function)富集的GO term上差异基因的个数分布情况。

GO功能富集散点图
用于展示GO term的富集情况。Rich factor表示位于该GO的差异基因个数/位于该GO的总基因数,Rich factor越大,GO富集程度越高。     

                                                   

皮尔森相关系数图
用于反映生物学重复、样本相关性,确保后续的差异基因分析得到更可靠的结果。

可变剪切统计图
对该物种及其相应的测序样品进行可变剪切事件的分类及统计。

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