某些差異基因可能參與了特定的信號(hào)通路,其表達(dá)變化會(huì)影響整個(gè)通路的活性;或者它們可能編碼關(guān)鍵的蛋白質(zhì),直接決定了細(xì)胞的功能和表型。此外,差異基因還可以成為我們研究的靶點(diǎn),為藥物研發(fā)和策略的制定提供重要依據(jù)。我們可以針對這些差異基因設(shè)計(jì)特異性的藥物或手段,以達(dá)到干預(yù)疾病進(jìn)程、恢復(fù)正常生理功能的目的。然而,盡管RNA-seq技術(shù)在不斷發(fā)展和進(jìn)步,DGE分析卻似乎在某種程度上從未發(fā)生實(shí)質(zhì)性的改變。它的基本原理和流程在多年來一直保持相對穩(wěn)定。這并不意味著它已經(jīng)過時(shí)或不再重要,相反,這恰恰體現(xiàn)了其可靠性和基礎(chǔ)性。真核無參轉(zhuǎn)錄組測序的具體步驟可能因?qū)嶒?yàn)?zāi)康?、樣本類型和研究需求而有所不同。dna通常是以核苷酸單鏈組成
Illumina優(yōu)勢與局限優(yōu)勢:高通量:Illumina平臺(tái)可以在單次測序中產(chǎn)生數(shù)十億個(gè)讀長短的測序數(shù)據(jù),提高了測序效率。高精度:Illumina采用的測序化學(xué)和光學(xué)檢測技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)較高的堿基測序準(zhǔn)確率,通常堿基錯(cuò)誤率低于1%。成本低廉:隨著技術(shù)的進(jìn)步,Illumina測序的成本已大幅下降,使得大規(guī)模測序項(xiàng)目更加經(jīng)濟(jì)可行。廣泛應(yīng)用:Illumina平臺(tái)廣泛應(yīng)用于基因組測序、轉(zhuǎn)錄組測序、表觀遺傳學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。局限:讀長較短:Illumina測序的讀長一般在50-300bp之間,相對較短,在比如可變剪接中可能存在局限性。人基因組測序在實(shí)際應(yīng)用中,真核無參轉(zhuǎn)錄組測序已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域展露頭角。
在同步測序過程中,Illumina平臺(tái)同時(shí)進(jìn)行多個(gè)DNA片段的測序操作,實(shí)現(xiàn)了高通量測序的能力。同步測序的原理主要包括以下幾個(gè)步驟:引物結(jié)合:在每個(gè)DNA橋結(jié)構(gòu)上,會(huì)引入含有固定質(zhì)子的引物,引物與DNA結(jié)合后可發(fā)出光信號(hào)。堿基延伸:引物結(jié)合后的DNA片段上會(huì)加入熒光標(biāo)記的堿基,使其對應(yīng)堿基與DNA模板上的堿基匹配。拍照讀?。涸诿總€(gè)周期的堿基延伸后,平臺(tái)會(huì)進(jìn)行熒光成像,并通過熒光信號(hào)讀取已加入的堿基。洗脫步驟:每一個(gè)堿基加入和讀取周期結(jié)束后,需要對DNA分子進(jìn)行化學(xué)處理,將已加入的堿基去除。循環(huán)進(jìn)行上述步驟,直到DNA序列的測序完成。同步測序使得Illumina測序技術(shù)可以同時(shí)對多個(gè)DNA片段進(jìn)行測序,提高了測序速度和效率。
通過二代測序平臺(tái),快速獲得動(dòng)植物特定細(xì)胞或組織的轉(zhuǎn)錄本及基因表達(dá)信息,可進(jìn)行基因表達(dá)水平、基因功能、可變剪切、SNP以及新轉(zhuǎn)錄本發(fā)現(xiàn)等方面的研究。與傳統(tǒng)的芯片檢測技術(shù)相比,RNA-seq技術(shù)具有更高的靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍,可以檢測到低表達(dá)基因并能夠識(shí)別出多個(gè)同一基因的不同剪切形式。在RNA-seq實(shí)驗(yàn)中,首先需要從樣品中提取RNA并進(jìn)行建庫,然后將建庫后的RNA樣本通過測序儀進(jìn)行高通量測序,得到原始測序數(shù)據(jù)。接下來,利用生物信息學(xué)分析軟件對原始測序數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)控、比對、拼接和定量分析,終獲得基因表達(dá)水平、可變剪切、SNP等信息。通過對轉(zhuǎn)錄出的 RNA 進(jìn)行建庫測序,我們能夠獲取大量關(guān)于基因表達(dá)水平以及基因功能等方面的寶貴信息。
長讀長 RNA-seq 在研究基因融合等基因組異常方面也表現(xiàn)出了的性能?;蛉诤鲜窃S多疾病,發(fā)生的重要機(jī)制之一。通過長讀長測序,我們可以更準(zhǔn)確地檢測到這些融合事件,為疾病的診斷和提供更精確的依據(jù)。當(dāng)然,長讀長RNA-seq也并非完美無缺。它在技術(shù)上仍然面臨著一些挑戰(zhàn),例如測序成本較高、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性有待進(jìn)一步提高等。但不可否認(rèn)的是,它的出現(xiàn)為基因研究帶來了新的突破和機(jī)遇。在實(shí)際應(yīng)用中,Illumina 短讀長測序平臺(tái)和長讀長 RNA-seq 可以相互補(bǔ)充,共同推動(dòng)基因研究的發(fā)展。短讀長測序可以繼續(xù)發(fā)揮其在大規(guī)模基因表達(dá)分析、差異表達(dá)基因篩選等方面的優(yōu)勢,而長讀長 RNA-seq 則可以專注于解決那些需要更精細(xì)基因結(jié)構(gòu)解析的問題。鏈特異性轉(zhuǎn)錄組幫助我們追蹤基因在胚胎發(fā)育過程中的動(dòng)態(tài)表達(dá)。人基因組測序
鏈特異性轉(zhuǎn)錄組學(xué)能夠更準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)錄本數(shù)量、確定基因結(jié)構(gòu)。dna通常是以核苷酸單鏈組成
長讀長RNA-seq的原理是基于高通量測序平臺(tái),將RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA后進(jìn)行測序。與短讀長RNA-seq不同,長讀長RNA-seq可以讀取更長的cDNA片段,從而能夠更準(zhǔn)確地檢測基因的結(jié)構(gòu)和變異。在長讀長RNA-seq中,通常使用單分子實(shí)時(shí)測序(SMRT)技術(shù)或納米孔測序技術(shù)。這些技術(shù)可以直接讀取RNA分子,而不需要將其打斷成短片段,因此可以避免短讀長RNA-seq中由于片段化和拼接而引入的誤差。通過長讀長RNA-seq,可以獲得更完整的轉(zhuǎn)錄本信息,包括基因的全長序列、可變剪接形式、轉(zhuǎn)錄起始和終止位點(diǎn)等。這對于研究基因的功能、調(diào)控機(jī)制以及疾病的發(fā)展具有重要意義。dna通常是以核苷酸單鏈組成