轉錄組測序原理

參考:

https://www.bilibili.com/video/BV1XJ411r7bJ/?spm_id_from=333.788.videocard.0

定義

而轉錄組測序即是利用高通量測序技術,將細胞或組織中的全部或部分mRNA, miRNA, lnc RNA 進行測序分析的技術。

RNA-seq 應用

通過RNA-seq,也就是轉錄組測序,可以幫助我們了解各種比較條件下所有基因的表達差異包括:

正常組織與腫瘤組織;

藥物治療前后的表達差異;

發育過程中,不同發育階段,不同組織的表達差異……

不僅可以檢測,RNA 表達的差異,還有RNA 結構的差異。

轉錄組的主要目的之一便是尋找 基因表達的差異

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測序方法(Truseq-RNA)

原始RNA樣本清理

由于獲取的RNA 大部分都是rRNA,只有2%, 3% 是mRNA 及其余的lncRNA, tRNA, miRNA 等。

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因此主要用于RNA-seq 測定的mRNA 只占了很小的比例。而獲得的大部分的RNA,tRNA 在各個物種和組織中是非常保守的,如果不是特別測定,一般不會得到什么有效信息。

RNA 建庫過程

介紹illumina 的Truseq-RNA 建庫方法。

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1)雜交

利用真核生物mRNA 尾部PolyA 修飾的特性,進行雜交。

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2)打成短序列

將磁珠回收,也就篩選出了mRNA,再對這些片段洗脫,并打成短片段。

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3)逆轉錄

將短片段的RNA 進行逆轉錄,獲得第一鏈cDNA。

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4)合成雙鏈

利用引物合成雙鏈cDNA。

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5)連接接頭與擴增

到這一步,就和一般的基因測序一樣了。

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再進行擴增,也就建立了標準的測序文庫。

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接著就可以拿去測序了。

RNA 質量要求

RNA 必須要有比較高質量,因為開始的雜交是連接3' 的序列,因此如果mRNA 發生了降解,則遠離3' 端的序列就很容易被洗脫掉了。

質量檢測

根據兩個峰的質量進行打分(RIN 值,最高10分,建議8分以上),通常來說這兩個峰值越高越尖,打分越高,質量也越高。

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數據分析

比對

將測序數據比對到基因組上。

質量控制

通常通過檢測比對后的RNA 分布進行判斷。

檢測RNA 片段有多少在3' 位置,又有多少在5' 位置。

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如果左邊顯著不如右邊飽滿,則可能大部分的mRNA 發生了降解。

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RPKM值(標準化處理)

具體計算參考:https://www.yuque.com/mugpeng/nwmnq7/cf7lm6

本質上就是一個數值的標準化處理。

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差異分析

火山圖對比不同樣本的基因表達量對比。橫軸反映差異的大小,縱軸反映差異的顯著性。

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相同差異大小的樣本,可能由于其樣本統計數的差異,因而造成了顯著性的差異(置信程度,結果更可信)。

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聚類分析

對基因表達進行分群,可以找出它們的共同或不同特征。

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富集分析

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可以將差異基因富集到不同功能上,探尋它們的功能特性。

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從上到下基因的功能定義越來越精準,顏色越深,其富集程度越高。

通路分析

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結構變異檢測

建議測序數據在10G 以上,以保證測序的覆蓋度。

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可變剪接

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一般人類樣本,可以發現5000~20000個可變剪接。

融合基因

融合基因指,某個基因頭融合到了其他基因的身體上。

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點突變

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RNA-seq綜述

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