西南民族大学最新文章：基于RNA-Seq的转录组研究

　　

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生物通报道：RNA-Seq 作为近年来新发展起来的高通量转录组测序技术, 为大规模转录组学研究提供了一种全新的且更为有效的方法，近期来自西南民族大学，深圳华大基因的研究人员以牦牛卵巢组织作为研究对象, 应用RNA-Seq技术对其进行高通量转录组测序分析,获得了卵巢测序文库，并进行了深入分析。这为描绘牦牛卵巢正常转录组图谱及进一步探析牦牛繁殖性能提供了基础。

RNA-Seq, 即利用高通量测序技术对经 RNA 反转录及PCR扩增得到的cDNA进行测序分析. 该技术能在单核苷酸水平上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. 与其他转录组学技术相比, RNA-Seq 具有高通量、 低成本、高灵敏度等明显的优势, 同时可以获得低丰度的表达基因。

并且相对于传统的芯片杂交技术, RNA-Seq无需预先针对已知序列设计探针, 能对基因组未知物种进行全转录组分析, 并且不存在传统微阵列杂交的荧光模拟信号带来的交叉反应和背景噪音问题, 大大提高了分辨率. 正是基于上述优点, 使得RNA-Seq 技术具有多方面的应用价值 . 目前RNA-Seq技术已广泛应用于基因表达转录水平研究、可变剪接等转录本结构变异研究、非编码 RNA 功能研究以及单核苷酸多态性 (single nucleotide polymorphism, SNP)标记物开发等。

在这篇文章中，研究人员就以牦牛卵巢组织作为研究对象, 应用RNA-Seq技术对其进行高通量转录组测序分析, 经测序后得到了一个包含 26826516条过滤后测序读数, 4828772880 bp的卵巢测序文库。

比对分析显示, 有16992条牦牛基因发生表达, 其中3734条基因存在不同类型的可变剪接. 功能分析表明, 这些表达基因涉及多种 GO 分类及 KEGG 通路. 进一步分析转录组数据发现, 共有 7340 个基因的 5′或 3′端在原有基因组的位置基础上发生了延伸, 同时还发现了 6321 个新转录本, 定位回基因组预测显示, 外显子数量为 1~84 个, 其中 2267 个新转录本预测具有编码蛋白的能力. 比对分析显示, 共有1200-4993条新转录本分别与Nt数据库、 Nr数据库及SwissProt数据库中的基因比对上, 其中与牛相似性基因最多(41.4%), 其次为野牦牛(33.0%)、绵羊(6.3%)、人类(2.8%)及小鼠(1.6%)等其他物种. 进一步对新转录本进行 GO分类注释, 结果显示, 与繁殖发育相关的 GO 分类占有较大比例, 其中繁殖类别(reproduction)所涉及的新转录本最多。

素有“高原之舟”美誉的牦牛(Bos grunniens)是分布在以中国青藏高原为中心及其毗邻的高山、亚高山地区的一个特有畜种. 其对高寒草地生态环境具有良好的适应能力, 能在空气稀薄、严寒、牧草生长期短的高原恶劣环境条件下生活自如、繁衍后代, 并为牧民提供奶、肉、毛、役力、燃料等生产和生活必需品, 是当地不可或缺的重要畜种. 此外, 在遗传上也是一个极为宝贵的基因库. 但与平原牛种相比, 牦牛性成熟较晚, 而且普遍繁殖性能低下, 成为长期阻碍牦牛产业发展的重要问题. 随着牦牛基因组的测序完成, 为进一步了解牦牛的环境适应性、分子育种及探析繁殖性能等诸多方面提供了可操作的“蓝图”。

研究人员采用RNA-Seq 技术对其进行高通量转录组测序分析, 描绘出牦牛卵巢正常转录组图谱，所获得的这些研究结果为描绘牦牛卵巢正常转录组图谱及进一步探析牦牛繁殖性能提供了基础, 同时证实 RNA-Seq 高通量转录组技术在完善基因结构及挖掘新转录本及新基因方面的具有强大的优势, 为进一步完善牦牛基因组结构信息及挖掘潜在的新基因提供了丰富数据。

原文检索：

兰道亮, 熊显荣, 位艳丽, 等. 基于 RNA-Seq 高通量测序技术的牦牛卵巢转录组研究: 进一步完善牦牛基因结构及挖掘与繁殖相关新基因. 中国科学: 生命科学, 2014, 44: 307–317
Lan D L, Xiong X R, Wei Y L, et al. RNA-Seq analysis of yak ovary: improving yak gene structure information and mining reproduction-related genes. Sci China Life Sci, 2014, 57, in press