基于短序列测序数据的四倍体拟南芥转录组研究

为了促进对四倍体拟南芥(A.suecica)的研究,阐明多倍体植物在染色体加倍过程中遗传物质的变化,从而在分子层面上解释多倍体植物的环境适应和进化机制,描述了一套基于第二代测序技术的转录组短序列组装和生物信息学分析方法.通过对23 000 000条来至于Illumina测序平台的序列数据进行SOAPdenovo组装,以...     

基于第二代测序技术的细菌基因组与转录组研究策略简介

随着基于第二代测序技术的细菌基因组与转录组研究越来越广泛,选择合适的研究策略变得越来越重要.就基于第二代测序技术的细菌基因组和转录组研究策略进行综述,并简要介绍细菌基因组和转录组研究中的机遇和挑战.综述细菌基因组与转录组研究的常规方法及步骤,并简要地介绍存在的问题.细菌基因组和转录组研究策略为大多数细菌的研究提供了一个...     

基于Illumina RNA-Seq短序列的转录组从头组装软件比较与优化

利用公共数据库中果蝇F1代和栽培水稻基于高通量Illumina测序平台的RNA-Seq短序列数据,比较了8个(ABySS,Velvet,SOAPdenovo,Oases,Trinity,Multiple-k,T-IDBA and Trans-ABySS)转录组从头组装软件.结果显示,在基于单一k-mer和多重k-mer方法的两类软件中,Trinity和Trans-ABySS分别表现出最好的组装性能,而其它软件性能比较接近.我们还发现基于多重k-mer比单一k-mer可以组装获得更多的总碱基数目,但是即使利用最好的多重k-mer组装软件,所获得的数据质量也比研究人员所期望的要低.鉴于此,我们提出了“ETM”优化方法,将多重k-mer方法组合到Trinity中,使其在具有最好的组装性能的基础上兼具了多重k-mer的优势,测试结果显示了该方法具有一定的优越性.我们的研究结果为用户选择合适的软件提供了依据,对推动基于高通量Illumina测序的转录组研究具有重要意义.     

基于Illumina RNA Seq短序列的转录组从头组装软件比较与优化

利用公共数据库中果蝇F1代和栽培水稻基于高通量Illumina测序平台的RNA Seq短序列数据,比较了8个 (ABySS, Velvet, SOAPdenovo, Oases, Trinity, Multiple k, T IDBA and Trans ABySS) 转录组从头组装软件。结果显示,在基于单一k mer和多重k mer方法的两类软件中,Trinity和Trans ABySS分别表现出最好的组装性能,而其它软件性能比较接近。我们还发现基于多重k mer比单一k mer可以组装获得更多的总碱基数目,但是即使利用最好的多重k mer组装软件,所获得的数据质量也比研究人员所期望的要低。鉴于此,我们提出了“ETM”优化方法,将多重k mer方法组合到Trinity中,使其在具有最好的组装性能的基础上兼具了多重k mer的优势,测试结果显示了该方法具有一定的优越性。我们的研究结果为用户选择合适的软件提供了依据,对推动基于高通量Illumina测序的转录组研究具有重要意义。     

高通量转录组测序技术及其在鳞翅目昆虫上的应用

转录组是指组织或者细胞在某一特定状态下转录出来的所有RNA的集合。高通量第2代测序技术使转录组学的研究模式发生了巨大的改变,所衍生出的转录组测序迅速成为研究非模式生物的先进技术。转录组测序能够在整体水平上探究细胞内基因表达的种类和数量,揭示在特定条件下机体生理生化发生过程以及其中的分子机理。本文简要阐述了转录组测序技术的基本概念、技术流程与原理,详细介绍了转录组测序在解决鳞翅目昆虫的分类、毒理、发育、与寄主互作以及非编码RNA调控等问题上做出的贡献,并对该技术现存的困难进行了系统的阐述并对其未来的发展趋势作出了简要的预测与剖析。     

新一代测序技术的发展及应用前景

Sanger测序的提出给人类破译遗传密码提供了强有力的工具。而近几年飞速发展起来的高通量测序技术无论在成本还是效率上,都对传统测序提出了巨大的挑战。千元人类基因组计划的公布更是加快了测序研发的进程。通过下一代测序技术,科学家不仅能够绘制出各个物种的基因组图谱,还能探讨不同条件下的基因表达差异以及不同物种之间或者物种之内的序列差异,进而为传统生物学以及医学研究开辟新的视角。与此同时,随着各大测序平台的不断改进,普通实验室都有能力承担此类大型测序项目。就目前正在发展的几种高通量测序技术进行了综合阐述,并比较了各种测序技术的优缺点,最后对其应用领域作了简单介绍。     

转录组与RNA-Seq技术

转录组是特定细胞或组织在特定时间或状态下转录出来的所有RNA的集合.通过对转录组的研究可以揭示生物体的基因表达、研究结构变异及发现新基因等.转录组分析的研究方法、研究平台发生着日新月异的变化,同时生物信息学分析的内容也在逐渐完善.RNA-Seq作为一种新的转录组研究手段,利用新一代测序技术能够更为快速、准确地为人们提供更多的生物体转录信息.主要比较近年来转录组研究的几种方法和几种RNA-Seq的研究平台,并着重介绍RNA-Seq的原理、用途、步骤和生物信息学分析等及在相关领域的应用等内容,为相关的研究和应用提供参考.     

基于第二代测序技术的基因资源挖掘

转录组研究一直是生命科学研究的一个重要方向,在第二代测序技术问世以前,已经产生了一些行之有效的转录组研究方法,但这些方法存在一定的局限性。第二代测序技术的出现不仅使转录组研究很快进入了高速发展期,同时也为遗传资源的挖掘提供了一套全新的技术平台。本文简要介绍了第二代测序技术的化学原理和特性,重点阐述了利用第二代测序技术进行转录组测序,从而在此基础上挖掘遗传资源的研究。     

转录组学技术在急性肾损伤中的应用进展

急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)是一种常见的临床危重症,发病机制复杂,缺乏有效的防治策略.近年来,转录组测序(RNA sequencing,RNA-seq)技术已广泛应用于AKI分子机制的研究,加深了对AKI亚型和病理生理过程的认知.与常规的全转录组测序(bulk RNA sequencin...     

转录组研究新技术:RNA-Seq及其应用

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的集合。转录组研究能够从整体水平研究基因功能以及基因结构,揭示特定生物学过程以及疾病发生过程中的分子机理。RNA-Seq作为一种新的高效、快捷的转录组研究手段正在改变着人们对转录组的认识。RNA-Seq利用高通量测序技术对组织或细胞中所有RNA反转录而成的cDNA文库进行测序,通过统计相关读段(reads)数计算出不同RNA的表达量,发现新的转录本;如果有基因组参考序列,可以把转录本映射回基因组,确定转录本位置、剪切情况等更为全面的遗传信息,已广泛应用于生物学研究、医学研究、临床研究和药物研发等。文章主要介绍了RNA-Seq原理、技术特点及其应用,并就RNA-Seq技术面临的挑战和未来发展前景进行了讨论,为今后该技术的研究与应用提供参考。     

BIGpre: a quality assessment package for next-generation sequencing data

The emergence of next-generation sequencing (NGS) technologies has significantly improved sequencing throughput and reduced costs. However, the short read length, duplicate reads and massive volume of data make the data processing much more difficult and complicated than the first-generation sequencing technology. Although there are some software packages developed to assess the data quality, those packages either are not easily available to users or require bioinformatics skills and computer resources. Moreover, almost all the quality assessment software currently available didn’t taken into account the sequencing errors when dealing with the duplicate assessment in NGS data. Here, we present a new user-friendly quality assessment software package called BIGpre, which works for both Illumina and 454 platforms. BIGpre contains all the functions of other quality assessment software, such as the correlation between forward and reverse reads, read GC-content distribution, and base Ns quality. More importantly, BIGpre incorporates associated programs to detect and remove duplicate reads after taking sequencing errors into account and trimming low quality reads from raw data as well. BIGpre is primarily written in Perl and integrates graphical capability from the statistics package R. This package produces both tabular and graphical summaries of data quality for sequencing datasets from Illumina and 454 platforms. Processing hundreds of millions reads within minutes, this package provides immediate diagnostic information for user to manipulate sequencing data for downstream analyses. BIGpre is freely available at http://bigpre.sourceforge.net/.     

Current challenges and solutions of de novo assembly

Background: Next-generation sequencing (NGS) technologies have fostered an unprecedented proliferation of high-throughput sequencing projects and a concomitant development of novel algorithms for the assembly of short reads. However, numerous technical or computational challenges in de novo assembly still remain, although many new ideas and solutions have been suggested to tackle the challenges in both experimental and computational settings.Results: In this review, we first briefly introduce some of the major challenges faced by NGS sequence assembly. Then, we analyze the characteristics of various sequencing platforms and their impact on assembly results. After that, we classify de novo assemblers according to their frameworks (overlap graph-based, de Bruijn graph-based and string graph-based), and introduce the characteristics of each assembly tool and their adaptation scene. Next, we introduce in detail the solutions to the main challenges of de novo assembly of next generation sequencing data, single-cell sequencing data and single molecule sequencing data. At last, we discuss the application of SMS long reads in solving problems encountered in NGS assembly.Conclusions: This review not only gives an overview of the latest methods and developments in assembly algorithms, but also provides guidelines to determine the optimal assembly algorithm for a given input sequencing data type.     

单细胞转录组高通量测序分析新进展

细胞异质性是生物组织的普遍特征。常规转录组测序(RNA-Seq)技术需要上万个细胞,所测结果实际上是一群细胞基因表达的平均值,所以难以鉴别细胞之间基因表达的异质性。单细胞RNA-Seq技术的分辨率精确至单个细胞,为辨别异质性群体中各种细胞类型的转录组特征提供了有力的工具。近年来单细胞RNA-Seq技术发展迅速,在方法学上包括cDNA扩增方法的多样化、对灵敏度和技术噪声的定量分析、浅覆盖高通量单细胞RNA-Seq方法和原位RNA-Seq技术等;在技术应用方面应用范围从早期胚胎发育扩大到组织器官发育、免疫和肿瘤等多个领域。文章对单细胞RNA-Seq在方法学和技术应用两方面的研究进展进行了详细阐述。