[科普中国]-转录组测序-

转录组（transcriptome）广义上指某一生理条件下，细胞内所有转录产物的集合，包括信使RNA、核糖体RNA、转运RNA及非编码RNA；狭义上指所有mRNA的集合。蛋白质是行使细胞功能的主要承担者，蛋白质组是细胞功能和状态的最直接描述，转录组成为研究基因表达的主要手段，转录组是连接基因组遗传信息与生物功能的蛋白质组的必然纽带，转录水平的调控是目前研究最多的，也是生物体最重要的调控方式。

简介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，主要包括 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，已广泛应用于基础研究、临床诊断和药物研发等领域。转录组是特定组织或细胞在某一发育阶段或功能状态下转录出来的所有RNA的总和，主要包括mRNA和非编码RNA(non-coding RNA，ncRNA)。转录组研究能够从整体水平研究基因功能以及基因结构，揭示特定的生物学过程，已广应用于植物候选基因发掘、功能鉴定及遗传改良等领域。随着新一代测序平台的市场化，RNA测序(RNA sequenclng，RNA-Seq)技术已成为了转录组学研究的重要手段之一。该技术利用新一代高通量测序平台对基因组cDNA测序，通过统计相关Reads（用于测序的cDNA小片段）数计算出不同mRNA的表达量，分析转录本的结构和表达水平，同时发现未知转录本和稀有转录本，精确地识别可变剪切位点以及编码序列单核苷酸多态性，提供最全面的转录组信息。转录组测序技术流程主要包括样品制备、文库构建、DNA成簇扩增、高通量测序和数据分析，相对于传统的芯片杂交平台，RNA-Seq技术具有诸多独特优势，转录组测序无需预先针对已知序列设计探针，即可对任意物种的整体转录活动进行检测，提供更精确的数字化信号、更高的检测通量以及更广泛的检测范围，是目前深入研究转录组的强大工具1。

新一代转录组测序RNA-Seq (RNA-sequencing) RNA-Seq也称为转录组测序，是最新发展起来的利用新一代测序技术进行转录组分析的技术，可以全面快速地获得特定细胞或组织在某一状态下几乎所有转录本的序列信息和表达信息，包括编码蛋白质的mRNA和各种非编码RNA，基因选择性剪接产生的不同转录本的表达丰度等。在分析转录本的结构和表达水平的同时，还发现未知转录本和稀有转录本，从而准确地分析基因表达差异、基因结构变异、筛选分子标记等生命科学的重要问题。

此外，RNA-Seq可以直接对大多数生物体的转录组进行分析，因其不需要知道目标物种的基因信息，从而表现出了特别的优势。在RNA-Seq出现以前，人们对转录组的认识有限。RNA-Seq表现得既高效又快捷，很大程度上改变了人们对转录组的认识。利用RNA-Seq已成功对玉米（Zea ma ys）、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻（Or yza saliva）、番茄（SolanumlycoPersicum）等模式植物进行了测序2。

转录组测序平台随着亚太地区第一台Illumina Genome Analyzer Ⅱx测序仪进入天津生物芯片，可以提供测序读长为75*2 bp，每次运行数据量达50-60GB。对于4-5Mb的基因组，可确保每个基因组测序量达到400Mb（100倍覆盖），足以满足全基因组denovo测序和SNP鉴定的需要。Solexa高通量测序平台均可对转录组进行测序，由于两种平台各有其优缺点，针对不同的样品情况，需灵活选用。Illumina测序技术的优点是单次测序获得的数据量大，能够得到更高的覆盖率，检测到更多低丰度的转录本，在已知基因组序列物种的转录组分析中更具优势。

Roche 454测序技术的优点是单序列读长可以达到500bp，在未知基因组序列物种的转录组分析中更有优势，其较长的读长便于拼接，能获得更好的转录本数据。

Phil Latreille等利用光学图谱研究了X. nematophila基因组，完成了基因组的组装。OpGen公司开发了一种新型的光学图谱技术。天津生物芯片技术责任有限公司于2012年引进国内首台基因组光学图谱，将传统测序技术与基因组光学图谱，可以提供更加完美的基因测序服务。

测序产品功能1. 获得物种或者组织的转录本信息；

2. 得到转录本上基因的相关信息，如：基因结构，功能等；

3. 发现新的基因；

4. 基因结构优化；

5. 发现可变剪切；

6. 发现基因融合；

7. 基因表达差异分析。

技术路线

样品要求：
⑴样品纯度要求： total RNA OD值应在1.8至2.2之间；电泳检测28S：18S至少大于1.5；⑵样品浓度： total RNA浓度不低于400ng/ul；样品总量不低于15ug；目前最新的样品建库要求降低到1ug，浓度大于50ng/ul即可。

⑶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。如需进行多次样品制备，需要提供多次样品制备所需样品。

本词条内容贡献者为:

江松敏 - 副教授 - 复旦大学