浅谈转录组测序之概念介绍与应用

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[align=left][color=rgb(0, 0, 0)][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=3]一、[color=#336699][url=https://www.illumina.com.cn/techniques/popular-applications/gene-expression-transcriptome-analysis.html]基因转录[/url][/color]有关转录测序的重要定义与介绍[/size][/font][/color][/align][align=left][color=rgb(0, 0, 0)][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=3]　　1.转录组(transcriptome)：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的集合，包括mRNA和ncRNA，从整体水平研究基因功能和基因结构，揭示特定生物学过程的分子机理。[/size][/font][/color][/align][align=left][color=rgb(0, 0, 0)][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=3]　　2.转录组测序(RNA-seq)：通过第二代高通量测序技术进行cDNA测序，全面快速地获取某一物种特定器官或组织在某一状态下的几乎所有转录本。一般转录组测序指对mRNA反转录cDNA进行转录组测序分析。可分析转录本的结构和表达，发现未知转录本，识别可变剪切位点和SNA等。适用于生长发育、环境适应、免疫互作、野生突变表型、分子标记开发等。[/size][/font][/color][/align][align=left][color=rgb(0, 0, 0)][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=3]　　3.microRNA[/size][/font][/color][/align][align=left][color=rgb(0, 0, 0)][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=3]　　(1)定义：MicroRNA(miRNA)是一类内生的、长度约20-24nt的小RNA，在细胞内具有多种重要的调节作用，参与许多生命过程，如细胞增殖、细胞凋亡、脂肪代谢和细胞分化等。[/size][/font][/color][/align][align=left][color=rgb(0, 0, 0)][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=3]　　(2)microRNA特点：[/size][/font][/color][/align][align=left][color=rgb(0, 0, 0)][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=3]　　表达具有组织特异性和阶段特异性。具有高度保守性，即能在其他物种中找到同源体。具有独有的序列特征，如5’端第一个碱基对U有强烈倾向性。一个miRNA可调控多个基因表达，几个miRNAs也可共同调控某个基因的表达。[/size][/font][/color][/align][align=left][color=rgb(0, 0, 0)][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=3]　　(3)microRNA在体内生成过程[/size][/font][/color][/align][align=left][color=rgb(0, 0, 0)][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=3]　　长的内源性多个茎环结构的转录本(pri-miRNA)经Drosha酶作用生成miRNA前体(pre-miRNA)。 将pre-miRNA经Dicer酶作用加工为成熟miRNA，该过程发生在细胞质中。 miRNA与细胞质中的某些特定蛋白(如AGO)结合形成RISC，对靶mRNA进行调节。[/size][/font][/color][/align][align=left][color=rgb(0, 0, 0)][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=3]　　(4)miRNA的作用机制[/size][/font][/color][/align][align=left][color=rgb(0, 0, 0)][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=3]　　1)翻译抑制：[/size][/font][/color][/align][align=left][color=rgb(0, 0, 0)][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=3]　　miRNA与靶mRNA通过6-7个碱基互补结合，可导致miRNA在蛋白质翻译水平上抑制靶基因表达(哺乳动物中比较普遍)。[/size][/font][/color][/align][align=left][color=rgb(0, 0, 0)][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=3]　　2)mRNA的降解：[/size][/font][/color][/align][align=left][color=rgb(0, 0, 0)][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=3]　　miRNA也有可能影响mRNA的稳定性。如果miRNA与靶位点完全互补(或者几乎完全互补)，那么这些miRNA的结合往往会引起靶mRNA的降解(在植物中比较常见)。[/size][/font][/color][/align][align=left][color=rgb(0, 0, 0)][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=3]　　3)转录调控：[/size][/font][/color][/align][align=left][color=rgb(0, 0, 0)][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=3]　　表观遗传是指在核酸序列水平上不涉及基因组改变的遗传变化。最近研究发现表明， miRNA影响基因启动子的CpG岛甲基化作用，在转录水平直接对靶基因进行调控作用。[/size][/font][/color][/align][align=left][color=rgb(0, 0, 0)][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=3]　　备注：已知miRNA最广泛的功能为：靶向负调控基因的mRNA水平，介导其降解。但其实还有另外7种：miRNA的前体pri-miRNA可翻译为多肽;miRNA可与其他功能蛋白相结合;miRNA可直接激活TLR受体蛋白(非改变表达量);miRNA可提高蛋白表达水平;miRNA靶向调控线粒体相关基因mRNA;miRNA可直接激活基因转录过程;miRNA可靶向负调控其他非编码RNA的前体RNA[/size][/font][/color][/align]