背景简介
狭义的转录组默认只包含mRNA，但是广义的转录组指的是细胞或组织中所有转录产物的集合，其中包含mRNA和非编码RNA（non-coding RNA, ncRNA）。非编码RNA目前的研究多集中在具有调控功能的small RNA（以miRNA为代表），长链非编码RNA（long non-coding RNA, lncRNA）和环状RNA（circular RNA, circRNA）上，而这几类ncRNA的调控对象都和mRNA有关。因此，全转录组即包含了ncRNAs和mRNA。全转录组测序即对以上四种ncRNA进行测序，并分析这四者之间复杂的相互作用关系。
技术优势
文库优化：针对不同长度序列采用两种文库构建方法，去核糖体链特异性文库可获得mRNA、lncRNA和circRNA信息。
数据全面：全转录组测序可获取4类主要RNA（miRNA，mRNA，lncRNA，circRNA）数据，可对这些数据进行标准分析及整合分析
关联全面：通过对mRNA /miRNA/lncRNA/circRN序列测定及后续分析，深入开展全转录组调控网络(ceRNA网络)分析
技术路线
分析内容
样本类型
细胞，组织，体液、血清、血浆、全血，总RNA等
建议总RNA起始量：＞15 μg，浓度≥200 ng/μL
近期用户文章
1. Sun JC, et al. (2016) A computationally constructed ceRNA interaction network based on a comparison of the SHEE and SHEEC cell lines. Cell Mol Biol Lett 21 (1) :21.
2. Wang Wei, et al. (2017) Identification of miRNA, lncRNA and mRNA-associated ceRNA networks and potential biomarker for MELAS with mitochondrial DNA A3243G mutation. Scientific Reports 7 :41639.
Q1：全转录组测序为什么需要构建两个文库？
A：全转录组测序需要构建2个测序文库，一个小RNA文库和一个去除核糖体RNA的链特异性文库，然后分别上机测序。小RNA长度较短，一般小于50nt，采用测序策略为50SE。其他三类RNA序列一般大于200，通常在1000以上，最高可达几万，通过片段化构建150PE测序文库。最后小RNA文库可以获得miRNA序列信息，去核糖体的链特异性文库可以获得mRNA、lncRNA和circRNA的序列信息。
Q2：什么是ceRNA调控网络（ceRNA networks）？
A：一些非编码RNA，如lncRNA和circRNA等会竞争结合miRNA，导致miRNA调控的靶基因发生变化。这类新型的非编码RNA除了转录前调控等功能外，一个重要的功能就是像海绵一样对miRNA有吸附作用。这种具有miRNA吸附作用的RNA，我们称作内源性竞争结合RNA（Competitive endogenous RNA, ceRNA），具体的相互作用关系如下图：
circular RNA(HRCR)靶标结合miR-223保护心脏免受心肌肥厚和心脏衰竭
本研究中作者首先通过miRNA基因芯片分析、Northern blot、RT-PCR等技术手段发现，ISO处理14天后，miRNA-223的表达量显著上调，并且在患有心脏肥厚和心脏衰竭的人和小鼠心脏中miRNA-223的表达量也有明显的上调，初步得出结论：miRNA-223参与调控心肌肥厚和心脏衰竭。接下来作者利用miR-223过表达转基因小鼠以及miR-223基因敲除转基因小鼠进一步验证表型，结果发现miR-223过表达小鼠成年后出现明显的心肌肥厚和心脏衰竭症状，而miR-223基因敲除小鼠表型相反，进一步证明在活体内，miR-223可以诱导心肌肥厚和心脏衰竭。
接下来作者进一步研究miR-223对心肌细胞的影响，结果发现miR-223过表达细胞中出现明显的心肌肥大反应，而miR-223敲除细胞中，ISO处理引起的心肌肥大反应明显被破坏，说明miR-223过表达会促进心肌肥厚，而miR-223基因敲除会阻断心肌肥厚。
为了进一步研究miR-223调控心肌肥厚和心脏衰竭的分子机制，作者筛选了一些参与调控心肌肥厚的基因作为miR-223的靶标候选基因，然后通过western blot分析miR-223过表达和缺失突变体中上调以及下调的基因，结果发现miR-223可以显著抑制ARC的表达，而前人已经有研究报道ARC参与调控心肌肥厚和细胞凋亡，所以初步推断ARC可能是miR-223下游的靶标位点。
接下来作者通过RNAhybrid分析发现，ARC的3′UTR含有潜在的miR-223的结合位点，然后通过Target Protector technology进一步证明miR-223可以特异调控ARC的表达，ARC 3′UTR的翻译活性受到miR-223的抑制。
接下来作者构建了一个不带ARC 3′UTR的腺病毒载体，这种病毒载体对miR-223不敏感，结果发现这种腺病毒可以减弱ISO处理诱导的心肌肥厚反应。然后作者通过ARC过表达转基因株系进一步证明了ARC可以保护心脏免受心肌肥厚和心脏衰竭，减少细胞凋亡。以上这些研究结论表明：在调控心肌肥厚和心脏衰竭的过程中，ARC是miR-223的下游靶标位点。
CircRNA和miRNA的互作是目前研究的一个热点话题，为了进一步研究是否有CircRNA参与调控miR-223的表达，作者从CircRNA数据库中随机筛选出100个CircRNA，通过qRT-PCR验证筛选到36个CircRNA，然后通过Northern blot筛选到一个特异性表达的CircRNA: mm9-circ-012559(HRCR)。
然后作者通过RNAhybrid分析发现HRCR包含6个CircRNA的靶标结合位点，初步表明HRCR可以和miR-223结合。接下来作者通过生物素标记，qRT-PCR，Northern bolt，pull down assay、荧光原位杂交（FISH）等技术手段，从正向以及反向两个角度分别验证HRCR和miR-223之间的互作关系，结果发现miR-223和HRCR在细胞质中存在共定位现象，HRCR可以直接结合到miR-223上。
HRCR和miR-223存在互作，而miR-223可以通过调控下游ARC的表达，进而调控心肌肥厚和心脏衰竭，为了进一步研究HRCR对ARC表达的影响，作者构建了HRCR过表达载体和基因敲除突变体，结果发现HRCR过表达载体中，ARC的表达量和活性显著增加，HRCR敲除突变体中，ARC的表达量和活性显著降低，并且HRCR可以消除miR-223对ARC表达的抑制作用，说明HRCR可以通过调控miR-223以及ARC的表达，进而调控心肌肥厚。
参考文献
Wang K, Long B, Liu F, et al. A circular RNA protects the heart from pathological hypertrophy and heart failure by targeting miR-223.[J]. European Heart Journal, 2016, 37(33):2602-2611.
