转录组测序
转录组的测序方法及应用研究概述
转录组的测序方法及应用研究概述转录组测序是基因组学和分子生物学领域的一种分析手段，它能同时检测基因在各种情况下的表达状态。
近几年，成本和效率的大幅度降低使转录组测序成为基因研究中宽范围、特异性高、再现性好的数据收集方法，被广泛用于基因组水平的研究，也被用来研究基因表达调控和疾病发病机制以及基因突变与疾病的联系等。
转录组测序的主要技术有：（1）Sanger测序：将DNA模板进行DNA合成，并使用特定的引物以及DNA聚合酶，以及测序剂进行测序，可以得出各种“小片段”的序列，最终结合于形成一个完整的转录组序列。
（2）高通量测序：主要是Illumina高通量测序或Roche 454测序，它们可以模拟将RNA聚合到一个新块上，然后通过高通量测序，可以将转录组单片段而不是完整的转录组序列检测出来，然后利用一种叫做聚类的技术将其重组成完整的转录组。
（3）RNA-seq：是一种基于高通量测序的RNA分析技术，可以测序出转录组中表达调控位点、新基因、同义突变、转录过程、数量变异等。
应用于转录组测序的方法还有其他一些，例如单细胞转录组测序，可用于揭示单个细胞中转录组表达变化；ChIP-Seq技术，可用于检测基因组上转录因子结合/调控的区域在染色体；miRNA-seq技术，可以发现和分析基因组中的miRNA以及参与miRNA的基因组元件；long RNA-seq技术，可以揭示长链非编码RNA及其表达调控作用等。
转录组测序的应用不仅仅包括基因组的分析，还可以应用于其它基因的表达分析，有助于发现基因表达调控机制、表达差异、染色体结构变化、基因调控网络变化以及疾病发病机制等。
它也已经被应用于肿瘤研究，以检测肿瘤发展过程中各种基因的表达变化；还可以用于微生物基因组分析，发现具有抗药性基因；用于发育和衰老研究，以探寻导致发育和衰老的分子机制等。
总之，转录组测序是发现新基因和潜在的调控信号的强大分析工具之一，在研究基因表达调控、疾病发病机制和基因突变与疾病相关等方面具有重要意义。
转录组测序技术
转录组测序技术转录组测序技术（Transcriptome sequencing technology）是研究基因表达的一种高通量测序技术，用于分析特定时间点或特定条件下细胞、组织或生物体内的所有转录本的整体集合，即转录组。
通过转录组测序，可以研究基因的表达模式、发现新的转录本、检测外显子变异、研究RNA修饰等。
转录组测序技术主要有以下几种：1. RNA-Seq: RNA-Seq是目前最常用的转录组测序技术，它能够以高通量、高灵敏度和高分辨率分析细胞中全部转录本的表达情况。
RNA-Seq首先将RNA提取、逆转录为cDNA，然后通过高通量测序仪对cDNA进行测序，最后根据测序结果分析基因的表达水平和异质性剪接等信息。
2. 3'end sequencing: 3'end测序是一种用于定量研究基因表达的测序技术。
它通过选择转录本的3'末端序列进行测序，可以快速获得RNA的5'端信息，并通过对测序数据的分析揭示基因的表达水平。
3. Full-length transcript sequencing: 全长转录本测序技术是一种能够获得完整转录本序列的测序方法。
与传统的RNA-Seq只能得到部分转录本序列不同，全长转录本测序技术可以通过直接测序RNA分子的全长来研究转录组。
4. Small RNA sequencing: 小RNA测序是用于研究微小RNA （miRNA）和其他小的非编码RNA的测序技术。
小RNA测序可以帮助研究人们了解miRNA的表达和调控机制，以及它们在多种生物学过程中的功能。
转录组测序技术在生物学、医学和农学等领域有着广泛的应用，可以帮助研究者深入理解基因表达调控、发现新的基因、研究疾病发生机制等。
转录组测序
转录组测序转录组测序的研究对象为特定细胞在某一功能状态下所能转录出来的所有RNA的总和，包括mRNA和非编码RNA。
转录组研究是基因功能及结构研究的基础和出发点，通过新一代高通量测序，能够全面快速地获得某一物种特定组织或器官在某一状态下的几乎所有转录本序列信息。
高通量转录组测序技术，无需了解物种基因信息，能够对任意物种进行转录组分析，并接测定每个转录本的片段序列，精确到单核苷酸的分辨率；动态达6个数量级，能够同时鉴定和定量稀有转录本和正常转录本，以及检测基因家族中相似基因和可变剪接造成的不同转录本的表达；被广泛的应用于转录本结构研究（基因边界鉴定、可变剪切研究等），转录本变异研究（如基因融合、编码区SNP 研究），非编码区域功能研究（Non-coding RNA研究、microRNA前体研究等），基因表达水平研究以及全新转录本发现。
转录组测序的优势1 单次转录组测序实验即可提供全面的转录组信息2 转录组测序无需预先知道任何序列信息3 转录组测序提高了动态检测范围和灵敏度4 转录组测序可提供转录本中序列变异信息技术流程：数据分析：有参考基因组的转录组分析1、测序数据质量评估我们将测序得到的所有序列与目前常见物种进行大规模随机blast，检测可能的样品污染。
同时，我们对测序得到的序列进行深度和覆盖度的计算以评价序列质量。
2、Reads比对到基因组我们将测序结果与参考基因组进行比对, 比对的reads 中mismatch 的数目可以根据客户需要进行分析, 并挑选出unique map的所有reads用于后续peak的分析。
同时进行reads的基因定位，用于后续分析。
3、Reads在基因组上的分布4、新转录本的寻找在每个样本中，都有一部分mapping不上已注释基因，但是能mapping 上基因组上的reads,通过提取这些reads比对在基因组上的序列，利用同源预测或者denevo预测，从而预测一些新的转录本。
转录组测序 基因组测序
转录组测序基因组测序转录组测序和基因组测序是现代生物学研究中的两种重要的分子生物学技术。
这两种技术是一对重要的兄弟，在分子生物学领域发挥着举足轻重的作用。
因此，我们不妨先了解一下这两种技术，再分别列举其特点和应用。
一、转录组测序和基因组测序的定义与特点1、转录组测序转录组测序是指对一个生物体的所有mRNA分子进行测序，以获取转录组的信息。
其特点是能够分析出不同组织或细胞、不同时期或不同环境下的基因表达情况，并有助于发现新的调节序列元件、RNA剪切变异等。
同时，不需要对生物体进行基因组测序，只需处理RNA测序数据即可。
2、基因组测序基因组测序是指对一个生物体全部基因组的DNA进行测序，以获取其基因组信息。
其特点是能够获得全基因组的序列信息，包括特定功能序列区域、重要调控序列区域等。
二、转录组测序和基因组测序的应用通过上述关于两种测序方法的定义和特点，我们可以知道它们各自的应用范围。
1、转录组测序的应用转录组测序技术可以在疾病诊断、药物发现、生态环境等领域中得到应用。
例如，它可以用于了解基因调控、细胞代谢以及生理生化过程等方面的基因表达变化，对于在转录组水平上研究药物靶标的筛选、发现适宜的靶向药物具有重要意义。
此外，通过对环境微生物的RNA进行测序，也可以描述不同微生物之间以及微生物—环境之间的相互关系。
2、基因组测序的应用基因组测序技术可以用于研究物种起源、进化和遗传变异过程，以及了解基因表达调控和基因功能。
例如，在生物学中，基因组测序可以用来鉴定特定位点上的突变、复合体的组成和构造、各种生理生化过程中起重要作用的调节序列等。
此外，它还可以在生物样本中确定具有基因突变的染色体或基因区间或在单核苷酸水平上评估个体间遗传差异的大小。
基因组测序跨越物种的所有级别，从作物到动物再到人类，具有广泛的应用价值。
三、结语综上所述，转录组测序和基因组测序作为分子生物学领域中重要的技术，不论在基础研究还是应用领域均具有广泛的应用价值。
转录组测序技术原理及应用
转录组测序技术原理及应用转录组测序技术是一种用于研究转录过程的高通量测序技术。
通过在细胞或组织中测定转录产物的序列，可以获得关于基因表达水平、基因剪接和转录因子结合等转录调控机制的全面信息。
本文将详细介绍转录组测序技术的原理及应用。
样品制备是转录组测序的第一步，根据研究目的选择不同的样品，通常是细胞、组织或生物体中的RNA。
样品制备包括细胞裂解、RNA保护以及RNA提取等步骤，确保获取到高质量的RNA样品。
RNA提取是转录组测序的关键步骤，有多种方法可供选择，如三菱生命科学的Trizol试剂盒、QIAGEN的RNeasy试剂盒等。
RNA提取后，通过分析RNA的浓度、完整性以及质量，可以评估提取过程的效果。
转录本浓缩是指将RNA转录本从总RNA中富集出来，可以使用磁珠或实时PCR技术进行富集。
通过转录本浓缩，可以有效减少传统测序中对rRNA的测序，提高对转录本的覆盖度。
RNA测序是转录组测序的核心步骤，目前常用的技术包括Sanger测序、串联式测序和并行测序等。
其中，串联式测序（如Illumina技术）是目前应用最广泛的转录组测序技术。
它基于DNA链延伸和桥式扩增的原理，将DNA模板固定在槽内，引物自身复制，反复循环最后由测序仪读取。
数据分析是转录组测序技术的最后一步，通过对测序得到的数据进行比对、定量和差异表达分析等，可以获取关于基因表达、剪接和转录调控等信息。
常用的转录组数据分析软件包括TopHat、DESeq2、Cufflinks等。
通过数据分析，可以研究基因表达差异、功能富集分析和通路分析等。
转录组测序技术在生物学研究中有广泛的应用。
一方面，它可以用于识别差异表达基因，从而研究基因调控的差异性和转录调控网络的建立。
另一方面，它也可以用于发现转录本的剪接变异，揭示剪接的调控机制和功能意义。
此外，转录组测序技术还可以用于研究转录因子结合、启动子鉴定、RNA修饰和ncRNA的表达等。
通过转录组测序技术，可以全面了解基因表达的调控机制，为研究生物学问题提供新的思路。
转录组测序概述及实验分析流程
转录组测序概述及实验分析流程一、转录组测序概述转录组是特定物种、组织或细胞类型转录的所有RNA（转录本）的集合，包括mRNA和非编码RNA(Non-coding RNA，非编码RNA又包括：tRNA，rRNA，snoRNA，microRNA，piRNA，lncRNA 等。
通过比较转录组或基因表达谱的研究以揭示生物学现象或疾病发生的分子机制是高通量组学研究的一个常用策略。
利用高通量测序技术研究转录组在全面快速得到基因表达谱变化的同时，还可以通过测定的序列信息精确地分析转录本的cSNP（编码序列单核苷酸多态性）、可变剪接等序列及结构变异，另外对于检测低丰度转录本和发现新转录本具有其独特的优势。
二、研究转录组方法有哪些目前研究转录组的方法主要三种：1.基于杂交技术的cDNA芯片和寡聚核苷酸芯片2.基于sanger测序法的SAGE (serial analysis of gene expression)、LongSAGE和MPSS(massively parallel signature sequencing)3.基于第二代测序技术的转录组测序，又称为RNA-Seq。
三、转录组测序有什么样的样品要求？（1）样品纯度要求：OD值应在1.8至2.2之间；电泳检测28S:18S至少大于1.8。
（2）样品浓度：total RNA浓度不低于400 ng/μg。
（3）total RNA样品请置于-20℃保存；请提供total RNA样品具体浓度、体积、制备时间、溶剂名称及物种来源。
请同时附上QC数据，包括电泳胶图、分光光度或Nanodrop仪器检测数据。
（4）样品请置于1.5 ml管中，管上注明样品名称、浓度以及制备时间，管口使用Parafilm封口。
建议使用干冰运输，并且尽量选用较快的邮递方式，以降低运输过程中样品降解的可能性。
四、转录组测序需要多大的测序量才能得到有意义的结果？转录组测序前，需要对物种转录组的大小进行评估，评估方法如下：（1）对于有reference genome的物种，可以分析基因组信息，统计编码基因的个数，及其碱基数，从而估计物种转录组的大小，另外可以查询相关或相近物种转录组研究的文献，作为参考。
转录组测序方法
转录组测序方法
转录组测序方法：
① 从目标生物体中获取高质量RNA样品并使用DNase处理去除基因组DNA污染；
② 使用反转录酶将mRNA转化为cDNA第一链并合成双链cDNA 作为测序模板；
③ 对cDNA文库进行片段化处理通常使用超声波法得到长度均匀之片段；
④ 在片段两端加上通用接头序列便于后续PCR扩增与测序仪识别；
⑤ 通过PCR扩增增加文库拷贝数并富集接头修饰后之cDNA片段；
⑥ 使用生物信息学软件对文库进行质检如片段大小分布GC含量等；
⑦ 根据所用测序平台如Illumina PacBio等制备相应之测序文库；
⑧ 将文库装载入测序芯片并按照厂商说明书进行上机测序；
⑨ 获取原始序列数据后使用FASTQC等工具进行质量控制剔除低质量reads；
⑩ 使用比对软件如STAR HISAT2等将clean reads映射到参考基因组上；
⑪ 对比对结果进行统计分析鉴定差异表达基因新转录本可变
剪切事件等；
⑫ 根据研究目的进行下游功能注释富集分析网络构建等深入探讨基因调控机制。
转录组测序 转录组转录组及转录组测序
转录组测序转录组转录组及转录组测序导读:就爱阅读网友为您分享以下“转录组转录组及转录组测序”的资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持!第一章转录组及转录组测序第一节前言1953年，沃森与克里克对DNA双螺旋结构的精确描绘开创了生命科学的黄金时代，随后如火如荼的开展起来的人类基因组计划建立起庞大复杂的基因组数据库使人类对了解生命本源和控制生命进程燃起无限憧憬。
随着越来越多的基因测序工作渐渐完成，一本“写满生命密码的天书” 呈现在我们面前, 然而，接下来的问题更纷扰而至:1) 这些基因有什么功能,12) 不同的基因参与了哪些细胞内不同的生命过程,3) 基因的表达是如何调控的呢,4) 基因与基因产物之间是如何相互作用的呢,5) 相同的基因在不同的细胞内的表达水平有差异吗,6) 相同的基因处于疾病和治疗状态下的表达水平会有哪些改变,如何读懂这本“天书”是目前横亘在科学家们面前严峻的挑战。
因此，在人类基因组项目后，转录组学，蛋白组学，代谢组学等组学不断涌现，生命科学研究已经跨入后基因组时代。
其中，转录组学作为一个率先发展起来的学科是研究细胞表型和功能的一个重要手段，转录组高通量测序技术开始在生物学前沿研究中得到了广泛的应用。
第二节转录组(transcriptome)与转录组学2(transcriptomics)读懂基因组这本“天书”，最先要研究清楚基因是怎么表达的。
所谓基因表达，是指将基因携带的遗传信息转变为可辨别的表型的整个过程。
基因表达的第一步, 也即基因表达调控的关键环节，是以DNA为模板合成RNA的转录过程。
转录后的所有mRNA的总称即转录组。
由转录组延伸出来一门学科即转录组学，它是分子生物学的分支，负责研究在单个细胞或一个细胞群的特定细胞类型内所产生的mRNA分子，是从RNA层次研究基因表达的情况。
第三节转录组研究的重要性转录组是连接基因组遗传信息与生物功能的蛋白质组的纽带，转录水平的调控是最重要也是目前研究最广泛的生物体调控方式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
参考文献
[1] Li A, Liu D, Wu J, et al. mRNA and small RNA transcriptomes reveal insights into dynamic homoeolog regulation of allopolyploid heterosis in nascent hexaploid wheat [J]. The Plant Cell, 2014: tpc. 114.124388.
[2] Jing Li, John P, Giesy, Liqin Yu, et al. Effects of Tris (1,3-dichloro-2-propyl) Phosphate (TDCPP) in Tetrahymena Thermophila: Targeting the Ribosome. Scientific Reports. 2015, 5:10562.
[3] Kim G, LeBlanc M L, et al. Genomic-scale exchange of mRNA between a parasitic plant and its hosts [J]. Science, 2014, 345(6198): 808-811.
图1 非加性表达miRNA与亲本显性表达miRNA的 等级聚类分析和两者的关联
［案例二］ 磷酸三（2,3-二氯丙基）酯（TDCPP）对四膜虫生长繁殖的 抑制作用与核糖体相关
诺禾携手华中农业大学,利用转录组测序和信息分析技术,研究了TDCPP处理组和 对照组差异基因表达,并对差异表达基因进行KEGG通路分析,发现核糖体基因通 路显著富集, 同时伴随胞浆和粗面内质网上核糖体数量减少体积增大。这些探索 表明四膜虫可以作为TDCPP反应的生物指标，为后续研究TDCPP作用其他生物 的毒理机制提供了新视角。
真核mRNA测序 是基于HiSeq平台，对真核生物特定组织或细胞在某个时期转录出来的所有mRNA进行测序，既可研究已知基因，亦能发掘新基因，全
面快速地获得mRNA序列和丰度信息。真核mRNA测序方法可以分为：有参考转录组、无参考转录组以及eq SE50 6 M clean reads
HiSeq PE125 3 Gb clean data
参考基因组比对 新转录本预测 可变剪切分析 SNP/InDel分析
40天
参考转录组拼接 转录本/Unigene长度统计
基因功能注释 NR，NT，Swiss Prot GO，KEGG，KOG
Protein Family CDS预测分析 SNP/SSR分析
图2 显著富集的KEGG通路
［案例三］ 转录组揭示寄主植物与宿主之间进行RNA交换的机制
菟丝子被称作勒死草，会用被称作吸根的专用器官穿透宿主组织与其建立联 系，可以吸取宿主的水份与营养物质，也能吸取RNA(mRNA)分子。本研究分 别选取菟丝子和拟南芥及番茄的共生体茎上的三段组织进行转录组学的研究， 发现寄生植物与寄主之间mRNA的转移量很大且是一种双向转移的模式；两种 宿主相比，更多的拟南芥RNA被转移到菟丝子植物之中，而且菟丝子与拟南芥 之间较自由的交换，可表明调节菟丝子吸根选择性的机制可能是宿主特异性 的，从而揭示了寄主与宿主之间进行RNA转移的遗传机制。
分析内容
项目周期
真核有参转录组测序
真核无参转录组测序
RNA样品总量≥1.5 μg； RNA样品达谱（DGE）
HiSeq PE150 6 Gb、8 Gb、10 Gb、12 Gb clean data
HiSeq PE150 项目数据至少12 Gb clean data
50天
基因表达水平分析 RNA-seq整体质量评估
转录因子注释 GO/KEGG富集分析 蛋白互作网络分析 基因共表达网络构建
可视化结果展示
30天
35天（有参） 45天（无参）
案例解析
［案例一］ mRNA和small RNA转录组揭示新合成异源六倍体小麦杂种 优势的动态部分同源调控
诺禾致源携手中国农业科学院作物科学研究所，利用转录组测序技术，对杂交 亲本、新合成异源六倍体小麦的幼苗、穗和种子进行了mRNA和smallRNA测序 及信息分析，发现新合成异源六倍体小麦绝大部分基因表现为12类基因表达模 式，包括加性表达，少部分的基因表现为非加性，基因的非加性表现出非常强 的发育时期特异性，与生长势密切相关；miRNA的丰度随着倍性的增加逐渐下 降，新合成异源六倍体小麦中非加性表达的 miRNA也同样表现出亲本显性表 达，miRNA的表达敏感性与生长势和适应性密切相关。该研究揭示了不同倍性 非对等杂种优势的分子基础。