轉(zhuǎn)錄組即特定細(xì)胞在某一功能狀態(tài)下轉(zhuǎn)錄出來的所有RNA的總和,包括mRNA和非編碼RNA。通常指某一狀態(tài)下的所有mRNA轉(zhuǎn)錄本。
高覆蓋度:單次轉(zhuǎn)錄組測序?qū)嶒灱纯色@取全面的編碼RNA信息。
鏈特異性文庫:采用dUTP鏈特異性文庫構(gòu)建方案,確保轉(zhuǎn)錄本的方向性,獲取更準(zhǔn)確的定量結(jié)果。
關(guān)聯(lián)分析:聯(lián)合多個組學(xué)數(shù)據(jù),開展跨組學(xué)關(guān)聯(lián)分析。
細(xì)胞,組織,全血,血清,血漿,總RNA等
建議總RNA起始量:2 μg,最低1 μg,濃度≥50 ng/μL
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.
2. Sheng Z, Lv Y, Li W, Luo R, Wei X, Xie L, Jiao G, Shao G, Wang J, Tang S. (2017) Yellow-Leaf 1 encodes a magnesium-protoporphyrin IX monomethyl ester cyclase, involved in chlorophyll biosynthesis in rice (Oryza sativa L.). PLOS ONE 12(5), e0177989.
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A:轉(zhuǎn)錄組和DGE主要的差別在于數(shù)據(jù)量和分析內(nèi)容上,轉(zhuǎn)錄組的數(shù)據(jù)量較大,除了分析差異基因,還可以進行基因結(jié)構(gòu)分析;而DGE就是數(shù)字基因表達譜,它的數(shù)據(jù)量較小,一般只分析差異基因,不能進行基因結(jié)構(gòu)分析。
可變剪接是產(chǎn)生蛋白質(zhì)和功能的多樣性的重要途徑,對細(xì)胞分化和發(fā)育以及疾病發(fā)生等至關(guān)重要。人類高達95%以上的基因是可變剪接的??勺兗艚幽軓膯蝹€基因組位點產(chǎn)生數(shù)量驚人的異構(gòu)體,果蠅Dscam1(唐氏綜合癥細(xì)胞黏附分子)和脊椎動物Pcdhs是其中的兩個經(jīng)典范例。黑腹果蠅Dscam1通過可變剪接方式可產(chǎn)生38,016種同源異構(gòu)體,而脊椎動物Pcdhs通過選擇性啟動子來實現(xiàn)蛋白質(zhì)的多樣性。
課題組運用RNA-seq等分析方法在轉(zhuǎn)錄組水平上開展了對螯肢動物東亞鉗蝎(Chelicerata)異構(gòu)體多樣性的研究。課題組在螯肢動物中發(fā)現(xiàn)新的Dscam基因家族(sDscams),這些Dscam基因比較短,且具有串聯(lián)排列的5′表達盒(cassettes)。這些高度重復(fù)串聯(lián)序列, 重復(fù)單元通常由編碼 1 個Ig(免疫球蛋白)結(jié)構(gòu)域的2個外顯子(sDscamα)或編碼2個Ig結(jié)構(gòu)域的4個外顯子(sDscamβ)組成。 研究人員發(fā)現(xiàn), sDscam基因5'端的選擇性外顯子上游存在獨立的啟動子,通過選擇性啟動子及可變剪接相結(jié)合的調(diào)控方式來產(chǎn)生同源異構(gòu)體多樣性。此外,這些 sDscams與果蠅Dscam1有很高的序列相似性,且sDscams的組織結(jié)構(gòu)與脊椎動物Pcdhs 的5′可變區(qū)驚人的相似。
圖 sDscamβ 異構(gòu)體表達的模式圖
本研究的這些發(fā)現(xiàn)對于理解果蠅Dscam1和脊椎動物Pcdhs的功能相似性具有重要意義。研究人員提出了一種決定5'端串聯(lián)復(fù)制外顯子簇的選擇機制的新模型,對異構(gòu)體多樣性的調(diào)控機制進行了更深一步的探討。
Yue Y, et al. (2016) A large family of Dscam genes with tandemly arrayed 50 cassettes in Chelicerata. Nature Communications. DOI: 10.1038/ncomms11252.
差異基因聚類分析熱圖
用于判斷基因在不同實驗條件下調(diào)控模式的聚類模式根據(jù)樣品基因表達譜的相近程度,將基因進行聚類分析,直觀地展示基因在不同樣品(或是不同處理)中的表達情況,由此獲取生物 學(xué)相關(guān)信息。
差異顯著差異表達基因上下調(diào)頻數(shù)統(tǒng)計柱狀圖用于統(tǒng)計差異基因數(shù)目
差異表達基因分析火山圖
用于了解差異表達基因的整體分布情況。以log2(foldchange)為橫坐標(biāo), -log10(pvalue)為縱坐標(biāo),對差異表達分析中所有的基因繪制火山圖。其中橫坐標(biāo)代表基因在不同樣本中差異表達倍數(shù)變化;縱坐標(biāo)代表基因表達量變化差異的統(tǒng)計學(xué)顯著性。
差異基因GO富集柱狀圖
用于反映在生物過程(biological process)、細(xì)胞組分(cellular component)和分子功能(molecular function)富集的GO term上差異基因的個數(shù)分布情況。
GO功能富集散點圖
用于展示GO term的富集情況。Rich factor表示位于該GO的差異基因個數(shù)/位于該GO的總基因數(shù),Rich factor越大,GO富集程度越高。
皮爾森相關(guān)系數(shù)圖
用于反映生物學(xué)重復(fù)、樣本相關(guān)性,確保后續(xù)的差異基因分析得到更可靠的結(jié)果。
可變剪切統(tǒng)計圖
對該物種及其相應(yīng)的測序樣品進行可變剪切事件的分類及統(tǒng)計。