基因组暗物质的识别：数量最大的一类非编码RNA的高精度预测算法获得突破

第二代测序技术又称作深度测序技术,应用到RNA上统称作RNA-seq或RNA测序,它已成为基因表达和转录组分析的重要手段。第二代转录组测序数据中含有大量不编码蛋白质的ncRNA序列,因为它们像宇宙中的暗物质一样难以识别和有重要功能,     

基于高通量测序技术的细菌非编码RNA研究方法进展北大核心CSCD

细菌非编码RNA指细菌中不编码蛋白质,而以RNA的分子形式起调控作用的一类核酸分子。高通量测序技术的应用极大地推进了多种细菌中非编码RNA的发现工作,但由于现阶段对细菌非编码RNA特征的认识尚不够深入,该领域测序数据的生物信息学分析还存在许多不足。介绍了应用高通量测序技术研究细菌非编码RNA的两种主要技术——RNA-seq技术和d RNA-seq技术,对现行的筛选非编码RNA的生物信息学分析方法进行综述,并对该领域生物信息学分析策略的改进提出设想。     

测序深度对RNA编辑识别算法的影响

RNA编辑是重要的转录后修饰过程,目前已有多种算法用于识别RNA编辑,本文主要研究小鼠中测序深度对RNA编辑识别算法的影响,从而为RNA编辑的研究给出建议的方法. 本文使用STAR比对软件将小鼠的RNA-seq数据进行序列比对,然后使用GATK识别SNV,并用Separate Method、GIREMI、RNAEditor 3种方法识别出RNA编辑位点. 最后对3种方法识别RNA编辑位点的共同部分、识别效率、识别稳定性、识别与测序深度的关系进行分析. 结果发现3种方法识别的编辑位点数目差异大,共有位点较少,随着测序深度的增加,识别的RNA编辑位点数也在增加. 结果表明RNA编辑识别算法在小鼠中的识别性能与测序深度呈正相关.     

植物小分子RNA整合分析软件psRobot开发完成

植物小分子RNA,主要包括microRNA和小干扰RNA,在基因的转录和转录后调控过程中具有重要作用。第二代测序技术的逐渐成熟和广泛应用极大地推动了小分子RNA相关研究的发展,对不同组织和材料中的小分子RNA进行深度测序已成为研究小分子RNA的常规手段。因此,针对这些数据的生物信息学分析成为了研究者们面临的日益突出     

高通量RNA甲基化测序数据处理与分析研究进展

随着高通量测序技术快速发展,Me RIP-seq(methylated RNA immunoprecipitation sequencing)测序技术开启了RNA表观遗传学研究新局面,能够在全基因组范围内描述RNA甲基化.从Me RIP-seq高通量数据中挖掘RNA甲基化模式,有助于揭示m RNA甲基化在调控基因表达、剪切等方面所发挥的潜在功能,有效指导癌症的干预治疗.本文从Me RIP-seq测序原理出发,较全面地综述Me RIP-seq数据处理和分析方法研究现状,并对其所面临的计算问题进行讨论和展望.     

基于高通量测序技术的细菌非编码RNA研究方法进展

细菌非编码RNA指细菌中不编码蛋白质,而以RNA的分子形式起调控作用的一类核酸分子。高通量测序技术的应用极大地推进了多种细菌中非编码RNA的发现工作,但由于现阶段对细菌非编码RNA特征的认识尚不够深入,该领域测序数据的生物信息学分析还存在许多不足。介绍了应用高通量测序技术研究细菌非编码RNA的两种主要技术——RNA-seq技术和d RNA-seq技术,对现行的筛选非编码RNA的生物信息学分析方法进行综述,并对该领域生物信息学分析策略的改进提出设想。     

嵌合RNA检测和验证技术

嵌合RNA(chimeric RNA)是由来自不同基因的外显子片段组成的融合转录本。传统的嵌合RNA检测方法有染色体核型分析、荧光原位杂交（FISH）等,但这些技术的特异性、灵敏性和准确性较差。随着测序技术的发展,二代测序技术展现出强大的数据处理能力,可以通过高通量序列分析来检测嵌合RNA,目前基于高通量测序的检测方法有FusionCatcher、SOAPfuse、EricScript等。目前较为常用的对检测到的嵌合RNA的验证方法有聚合酶链反应（PCR）、核糖核酸酶保护实验（RPA）、琼脂糖凝胶电泳、Sanger测序等。多种检测技术的开发使得越来越多的嵌合RNA被发现,但现有的检测技术各有优劣,主要体现于检测成本、假阳性率、检测时间等方面的差异。本文对嵌合RNA的检测方法、验证方法及各方法的优劣性进行阐述。     

基于模板转换的微量RNA测序建库方案探索

目的:建立一套简便、对RNA样本起始量要求很低的RNA测序建库方法,在此基础上引入分子条形码技术,从而使RNA-seq的数据所反映的表达丰度更加客观真实。方法:将微量RNA用RNaseⅢ片段化后,利用反转录酶的反转录活性、模板转换活性以及DNA依赖的DNA聚合酶活性,一步实现从RNA到cDNA文库的反应,再通过PCR扩增获得适合测序仪的测序文库,通过测序分析验证建库效果,最后采用荧光定量PCR法测定部分基因的表达量以验证测序结果,同时比较分子条形码的引入对表达量分析的影响。结果:通过电泳观察和测序结果分析,选择Clontech公司的SMARTscribe,反转录和模板转换反应温度设为50℃,反转录完成后经AMPure Beads纯化再经PCR扩增得到测序文库,电泳检测文库DNA长度和浓度符合测序要求。比较发现,用分子条形码建库的测序结果能够更加真实地反应基因的实际表达量。结论:初步建立了针对10 ng RNA样品的RNA-seq建库技术,并在建库方案中加入分子条形码使其测序结果更加真实地反映基因表达量。该技术未来可适用于微量RNA样品的高通量测序。     

运用紫外交联免疫沉淀技术构建RNA结合蛋白的靶基因文库

紫外交联免疫沉淀(crosslinking-immunoprecipitation,CLIP)是一种研究RNA结合蛋白的技术,它通过特异性抗体富集靶RNA片段,然后逆转录构建cDNA文库,最后进行高通量测序。它可以在基因组水平上全景式研究靶RNA的特点,为揭示该蛋白生物学功能与分子功能提供新的依据。本研究针对一个已知的RNA结合蛋白MOV10(moloney leukemia virus 10),通过CLIP技术构建cDNA文库,然后小规模克隆后测序,得到小部分靶RNA信息,并利用RNA免疫沉淀技术(RNA-immunoprecipitation,RIP)进行验证。测序提示MOV10结合mRNA,而其中有部分是其已知靶标。说明该文库可以用于后续深度测序,为研究该蛋白在精子发生领域内的功能和机制奠定基础。     

利用siRNA高通量测序技术筛查蚊子体内携带的RNA病毒

昆虫可以利用小干扰RNA(siRNA)机制干扰体内RNA病毒的增殖,从而获得对该病毒的免疫能力。通过第二代测序技术对蚊子的小RNA进行高通量测序,再通过生物信息学方法寻找其中的RNA病毒序列,发现在我国云南地区的白纹伊蚊和致倦库蚊体内存在Marayo,Omsk hemorrhagic fever和Ilheus等RNA病毒的基因片段。至此建立了发现媒介昆虫体内携带病毒的一种新方法,可用于媒介昆虫携带RNA病毒的本底调查。     

地中海富盐菌中非编码RNA的鉴定与分析

【目的】通过转录组高通量测序技术(即RNA-seq),结合生物信息学分析和分子生物学方法,在组学水平鉴定极端嗜盐菌中可能的非编码RNA(nc RNA)。【方法】将培养至对数中期的地中海富盐菌在不同盐浓度下处理30分钟,提取RNA,进行链特异的转录组测序和5′端区分的转录组测序,通过生物信息学分析在全基因组范围内鉴定nc RNA,预测其转录边界;然后通过Northern blot和环化RNA反转录聚合酶链式反应(CR-RT-PCR)对部分预测的nc RNA进行实验验证。【结果】比较两种RNA-seq技术在不同培养条件下的RNA测序结果和对转录单元的精细分析,共鉴定到105个高可信度的nc RNA,并发现4个在不同盐度下表达差异较大的nc RNA,通过Northern blot和CR-RT-PCR验证了inc RNA1436和inc RNA1903的表达情况、转录本、转录起始位点及终止位点等。【结论】首次在组学水平鉴定了地中海富盐菌中的nc RNA,不同盐浓度刺激下部分nc RNA的转录差异暗示其有可能参与地中海富盐菌对盐胁迫的适应,高可信度nc RNA的组学发现为今后全面开展嗜盐古菌nc RNA的功能机制研究提供了基础数据及重要的切入点。     

RNA修饰检测技术

目前在RNA上已发现超过一百种化学修饰,这些修饰相关的测序技术开发和功能研究发展迅速。关于RNA修饰的相关研究领域被称为"RNA表观遗传学"。为了对RNA修饰的含量和位置进行检测,研究人员利用液相色谱、质谱和高通量测序等技术开发了多种定量或定点的RNA修饰检测方法。该文对这些方法进行了归纳整理,并对每种方法的基本原理和应用进行了介绍。     

基于高通量测序鉴定细菌RNA加工位点方法的开发（英文）

简便的RNA剪切加工位点鉴定方法对于细菌核糖核酸内切酶功能和转录后水平调控机制的研究至关重要。本研究基于第二代测序技术,开发了一种能够精确鉴定RNA剪切加工位点及其剪切效率的高通量测序方法。在该方法中,首先将各种潜在RNA剪切加工的DNA片段分别克隆至报告系统进行转录,然后利用其下游特异引物进行反转录,直接构建约500 bp的双端测序cDNA文库,并在Illumina MiSeq平台对该文库进行测序。最后通过对reads 5′末端的比对定位,精确测定发生RNA剪切的位点。利用该方法,成功鉴定了来自Ruminiclostridium Cellulolyticum的cip-cel mRNA中的3个RNA剪切加工位点。与传统引物延伸和5′RACE等方法相比,该方法不仅具有更高的安全性和通量,同时还可像Northern印迹鉴定RNA的剪切效率。     

单细胞RNA测序数据分析方法研究进展

单细胞RNA测序(Single cell RNA sequencing,scRNA-Seq)已经广泛应用于细胞分化、肿瘤微环境及多种疾病病因学研究。目前,由于scRNA-Seq具有低捕获率、高噪声、高变异性等特点,通过优化数据分析方法提高测序结果准确性已经成为测序领域的研究热点。对近年来数据分析过程中利用的数学方法进行了总结,讨论了数据分析的优势及存在的问题,以期为新算法的开发和应用提供参考,逐步提高测序结果的可靠性。     

书讯

基因测序实验技术化学工业出版社出版本书是关于基因测序技术的一部综合性著作。全面覆盖基因测序发展、RNA测序、DNA测序、基因组测序和拼接以及基因测序的应用等。本书不仅较详细地阐述了有关技术的具体操作     

NaIO_4氧化–深度测序技术的优化用于检测微量RNA样品中小RNA 3′末端甲基化修饰

2′-O-甲基化是存在于多种小RNA 3′末端的修饰,具有重要的生物学功能。目前高通量研究小RNA 3′末端2′-O-甲基化的方法主要是NaIO_4氧化处理结合小RNA深度测序,但该方法需要3μg总RNA,难以用于研究少量细胞中小RNA的3′末端甲基化修饰。该研究通过调整NaIO_4氧化处理的条件以及测试有无甘油终止氧化反应对小RNA文库构建的影响,优化了适用于微量RNA的氧化条件,实现对10 ng小鼠睾丸样本总RNA中的小RNA 3′末端甲基化修饰的深度测序检测,建立了用于检测微量RNA样品中小RNA 3′末端甲基化修饰的方法,为检测少量细胞中小RNA的3′末端甲基化修饰提供了有效方法。     

新书介绍

本书是关于基因测序技术的一部综合性著作。全面覆盖基因测序发展、RNA测序、DNA测序、基因组测序和拼接以及基因测序的应用等。本书不仅较详细地阐述了有关技术的具体操作和程序,更着力于对各种技术的基本原理及其相关理论基础进行深层次的剖析。     

基于机器学习的RNA编辑位点预测方法综述

RNA编辑是一个十分重要的生物细胞分子机制。作为转录后修饰的一步,它可以增加蛋白质组学多样性,改变转录产物的稳定性,调节基因表达等。RNA编辑失调会导致各种疾病,包括神经疾病和癌症。在动物中,腺苷到肌苷(A-to-I)的编辑是最普遍的。高通量测序技术的进步大大提高了在全局范围内检测和量化RNA编辑的能力,使得RNA编辑的大规模全基因组分析变得可行,产生了一系列基于高通量测序技术的RNA编辑位点预测方法。通过对这些方法进行介绍、总结和分析,为RNA编辑的进一步研究提供一些思路。     

新书介绍

基因测序实验技术 本书是关于基因测序技术的一部综合性著作。全面覆盖基因测序发展、RNA测序、DNA测序、基因组测序和拼接以及基因测序的应用等。本书不仅较详细地阐述了有关技术的具体操作和程序,更着力于对各种技术的基本原理及其相关理论基础进行深层次的剖析。