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《轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展綜述》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展綜述摘要:轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-Seq)作為一種新的高效、快捷的轉(zhuǎn)錄組研究手段正在改變著人們對轉(zhuǎn)錄組的認(rèn)識。RNA-Seq利用高通量測序技術(shù)對組織或細(xì)胞中所有RNA反轉(zhuǎn)錄而成cDNA文庫進(jìn)行測序,通過統(tǒng)計(jì)相關(guān)讀段(reads)數(shù)計(jì)算出不同RNA的表達(dá)量,發(fā)現(xiàn)新的轉(zhuǎn)錄本;如果有基因組參考序列,可以把轉(zhuǎn)錄本映射回基因組,確定轉(zhuǎn)錄本位置、剪切情況等更為全面的遺傳信息,已廣泛應(yīng)用于生物學(xué)研究、醫(yī)學(xué)研究、臨床研究和藥物研發(fā)等。文章主要比較近年來轉(zhuǎn)錄組研究的幾種方法和幾種RNA-Seq的研究平臺,著重介紹RNA-Se
2、q的原理、用途、步驟和生物信息學(xué)分析,并就RNA-Seq技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展前景進(jìn)行了討論及在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用等內(nèi)容,為今后該技術(shù)的研究與應(yīng)用提供參考。關(guān)鍵詞:RNA-Seq;原理應(yīng)用;方法;挑戰(zhàn);發(fā)展前景Abstract:Transcriptomesequencing(RNA-Seq)isakindofhighefficiency,quicktranscriptomeresearchmethodsarechangingourunderstandingoftranscriptome.RNA-Seqtousehigh-throu
3、ghputsequencingoftissuesorcellsofallRNAreversetranscriptionintocDNAlibraryweresequenced,throughstatisticalcorrelationreadparagraph(reads)numberswerecalculatedfromtheexpressionofdifferentRNAtranscripts,findnew;ifthegenomereferencesequence,thetranscriptsmappedtogenomic
4、,determinethepositionofthetranscriptionshearcondition,moregeneticinformation,hasbeenwidelyusedinbiologicalresearch,medicalresearch,clinicalresearchanddrugdevelopment.ThispapercomparedseveralmethodsofplatformtranscriptomestudiesandseveralkindsofRNA-Seqinrecentyears,RN
5、A-Seqfocusesontheprinciple,purpose,stepsandbioinformaticsanalysis,anddiscussestheRNA-Seqtechnologychallengesandfuturedevelopmentprospectandtheapplicationinrelatedfieldandothercontent,providethereferencefortheresearchandapplicationofthetechnologyfuture.Keyword:RNA-Seq
6、;application;principle;method;challenge;developmentprospects..前言:轉(zhuǎn)錄組是特定組織或細(xì)胞在某一發(fā)育階段或功能狀態(tài)下轉(zhuǎn)錄出來的所有RNA的集合。轉(zhuǎn)錄組研究能夠從整體水平研究基因功能以及基因結(jié)構(gòu),揭示特定生物學(xué)過程以及疾病發(fā)生過程中的分子機(jī)理。轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-Seq)是指利用第二代高通量測序技術(shù)進(jìn)行cDNA測序,全面快速地獲取某一物種特定器官或組織在某一狀態(tài)下的幾乎所有轉(zhuǎn)錄本。隨著后基因組時(shí)代的到來,轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等各種組學(xué)技術(shù)相繼出現(xiàn),其中轉(zhuǎn)錄組學(xué)
7、是率先發(fā)展起來以及應(yīng)用最廣泛的技術(shù)[1]。遺傳學(xué)中心法則表明,遺傳信息在精密的調(diào)控下通過信使RNA(mRNA)從DNA傳遞到蛋白質(zhì)。因此,mRNA被認(rèn)為是DNA與蛋白質(zhì)之間生物信息傳遞的一個(gè)“橋梁”,而所有表達(dá)基因的身份以及其轉(zhuǎn)錄水平,綜合起來被稱作轉(zhuǎn)錄組(Transcriptome)[2]。轉(zhuǎn)錄組是特定組織或細(xì)胞在某一發(fā)育階段或功能狀態(tài)下轉(zhuǎn)錄出來的所有RNA的總和,主要包括mRNA和非編碼RNA(non-codingRNA,ncRNA)[2,3]。轉(zhuǎn)錄組研究是基因功能及結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn),了解轉(zhuǎn)錄組是解讀基因組功能元件和揭
8、示細(xì)胞及組織中分子組成所必需的,并且對理解機(jī)體發(fā)育和疾病具有重要作用。整個(gè)轉(zhuǎn)錄組分析的主要目標(biāo)是:對所有的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物進(jìn)行分類;確定基因的轉(zhuǎn)錄結(jié)構(gòu),如其起始位點(diǎn),5′和3′末端,剪接模式和其他轉(zhuǎn)錄后修飾;并量化各轉(zhuǎn)錄本在發(fā)育過程中和不同條件下(如生理/病理)表達(dá)水平