链特异性转录组是研究有参考基因组物种转录组的一种有效手段。相对于传统转录组测序而言,链特异性转录组测序可以确定两条链的转录方向性,为基因的进一步注释和功能分析提供更准确的信息,同时还可以挖掘转录组中的non-coding RNA信息。原核生物链特异性转录组项目中,可以挖掘新的ncRNA与反义(antisense)转录本;还可以进行基因结构的研究,例如操纵子鉴定,为基因网络调控的研究提供有力支持。研究表明:很多基因组区域具有正负链的转录本,反义转录是真核基因的一个特征,是一种重要的调控方式。对于原核以及低等真核生物的compact基因组,常常具有重叠基因。
技术流程
我们的优势
对转录本进行定量
能有效的发现反义转录本
基因注释准确
更多的挖掘ncRNA的信息
应用范围
I. 差异基因精确分析
能针对不同转录方向的基因进行精确的表达量统计及差异表达分析,从而推断出与功能状态变化相关联的候选基因,揭示差异基因的功能分类和相关代谢通路。
II. 原核生物操纵子分析
针对原核生物的链特异性转录组分析,能准确地进行操纵子鉴定和分析。
III. 模式生物基因结构分析
模式生物已经有完整的基因注释信息,但是实际研究中存在个体差异性。利用链特异性转录组测序可以对个体表达基因的结构进行深度分析,对基因进行重注释。
服务流程
1. 根据样本信息和客户需求,制定个性化测序方案
2. RNA样品邮寄及样品质控
3. 测序样品制备(mRNA分离、片段化,链特异性转录组建库等)
4. 上机测序
5. 高通量数据分析
6. 报告及数据发送
其中数据分析部分包含:
测序短序列统计匹配与数据统计
测序质量评估(QC)
转录组表达量的计算
基因表达差异分析
差异基因生物学通路分析(代谢通路/信号通路)
差异基因GO功能注释
预测新反义转录本
应用案例
对伤寒沙门氏菌的链特异性转录组测序及分析
采用一种新的链特异性转录组的测序方法(ssRNA-seq)识别出伤寒杆菌Ty2菌株中编码和非编码区序列的转录模板链,识别出大量假定的新非编码RNA(ncRNA),并计算这些假基因的表达量。此方法可识别出许多基因的重叠转录本,识别新的small RNA,增加基因注释的准确性,确认操纵子结构,且识别出转录活跃区与非活跃区。取正常菌株及其ompR无效突变体菌株,每类样本取3个平行样,共6个样本,进行链特异性转录组测序,采用的建库方法为总RNA去除核糖体RNA后经DNA酶消化,使用随机引物反转录合成cDNA第一链 第二链不再合成,修剪后的cDNA加接头,之后挑选200-250bp的片段构建文库,PCR富集后在Illumina GA平台上测序。测序所得数据比对回参考基因组,进行ncRNA预测,并使用Rfam文库进行注释,识别出新的ncRNA(见下图)。通过量化ompR无效突变体菌株的基因表达情况,识别出受毒力相关位点控制的新区域,并结合蛋白组分析验证基因表达量。
参考文献
Perkins TT, Kingsley RA, Fookes MC et al. (2009) A Strand-Specific RNA–Seq Analysis of the Transcriptome of the Typhoid Bacillus Salmonella Typhi. PLoS Genetics.e1000569.