Transcriptome Sequencing
轉錄組測序(RNA-Seq)的研究對象是特定細胞在某一功能狀態(tài)下所能轉錄出來(lái)的所有mRNA的總和。新一代高通量測序技術(shù)能夠全面快速的獲得某一物種特定組織或器官在某一狀態(tài)下的幾乎所有轉錄本序列信息,從而準確地分析基因表達差異、基因結構變異、篩選分子標記(SNPs或SSR)等生命科學(xué)重要問(wèn)題。
A workflow for RNA-seq
Ruairi J, Genomics Research, 2018
1. 十三年轉錄組測序分析經(jīng)驗,自主研發(fā)了多個(gè)生物學(xué)領(lǐng)域內認可的算法,如差異可變剪接算法ASD、CASH等,檢出率和準確度超過(guò)同類(lèi)軟件;
2. 不依賴(lài)已有物種信息,可研究非模式物種,針對不同平臺的數據,制定多套流程;
3. 烈冰自主搭建轉錄組分析云平臺,一鍵實(shí)現數據分析,包括基礎分析和高級數據分析
4. 整合了眾多學(xué)術(shù)界公認的轉錄組相關(guān)數據庫,從本質(zhì)上提高后期分析的廣度和精度,助力SCI文獻300+,助力研究團隊在Nature發(fā)表全球首例自閉癥猴模型
(圖片來(lái)源:Liu Z, et al. Nature., 2016)
組織樣品:
1. 動(dòng)物組織≥1g;
2. 植物組織≥2g;
3. 細胞樣品≥1×106個(gè);
4. 全血≥2mL;
5. 菌體≥106個(gè)或≥30mg。
RNA樣品:
1. 樣品需求量: RNA≥10 μg;
2. 樣品濃度:RNA樣品≥100 ng/μl;
3. 樣品純度:OD260/OD280在1.8-2.2之間,OD260/OD230≥2,28S/18S≥1,動(dòng)物樣品RIN≥7.0,植物樣品RIN≥6.5,RNA無(wú)明顯降解。
1. 客戶(hù)樣本:保證細胞量在106個(gè)以上,否則則需風(fēng)險建庫;
2. RNA提?。航?jīng)典試劑盒快速提取法;
3. RNA質(zhì)控:凝膠電泳質(zhì)控→Nanodrop質(zhì)控→Agilent2200質(zhì)控;
4. 文庫構建:polyA建庫;
5. 上機測序:烈冰建議選擇NovaSeq測序平臺,雙端測序,通量大,堿基精度高,且成本低,速度快。推薦數據量:6Gb。
堿基質(zhì)量結果圖
注:左圖橫坐標代表堿基位點(diǎn),縱坐標代表堿基質(zhì)量值,不同顏色曲線(xiàn)代表不同堿基在每條read上的質(zhì)量值;右圖橫坐標代表堿基位點(diǎn),縱坐標代表堿基含量比值,不同顏色曲線(xiàn)代表不同位點(diǎn)各堿基含量。
reads在基因結構和染色體上的分布情況
Miao et al., Mol Cell Endocrinol, 2015
注:左圖為reads在不同基因結構(如外顯子、內含子、基因間區、5’-UTR和3’-UTR)上的分布情況;右圖為reads在染色體上的分布情況,橫坐標表示染色體編號,縱坐標表示百分比,灰色柱子表示每條染色體上堿基數占基因組的比例,綠色柱子表示比對到染色體上reads的堿基數占基因組的比例。
基因表達量分析
注:左圖為不同樣本RPKM密度圖,橫坐標表示log10(RPKM),縱坐標表示每個(gè)log10(RPKM)值對應的基因數占比;右圖為不同樣本基因表達箱線(xiàn)圖,橫坐標表示不同樣本名稱(chēng),縱坐標表示樣本中每個(gè)基因log10(RPKM)分布情況。
差異基因的火山圖和聚類(lèi)圖
liu et al., Nature, 2016
注:左圖為差異基因的火山圖,紅色表示顯著(zhù)差異基因,藍色表示非顯著(zhù)差異基因;右圖為基因表達聚類(lèi)圖,橫坐標為樣品分組,縱坐標為基因,紅色表示高表達,綠色表示低表達。
基因功能分析
He et al., Cancer Sci, 2017
注:該圖從生物學(xué)進(jìn)程(Biological Process, BP)、分子功能(Molecular Function, MF)和細胞組分(Cellular Component, CC)3個(gè)層面展示了差異基因顯著(zhù)富集的前15個(gè)功能條目。橫坐標為-Log2(P-value)/-Log10(P-value),縱坐標為Go-Term條目名稱(chēng)。
Pathway富集性分析
He et al., Cancer Sci, 2017
注:該圖展示了差異基因富集的25條Pathway條目。橫坐標為Pathway條目名稱(chēng),縱坐標為富集度(Enrichment),紅色表示顯著(zhù)性條目,藍色表示非顯著(zhù)性條目。
GO Tree Miao et al., Mol Cell Endocrinol, 2015
注:該圖展示了差異基因顯著(zhù)富集的GO Terms內在從屬關(guān)系。紅色代表上調基因顯著(zhù)富集的功能條目;綠色代表下調基因顯著(zhù)富集的功能條目,黃色代表上調和下調基因都顯著(zhù)富集的功能條目。
Path-Act-Network Miao et al., Mol Cell Endocrinol, 2015
注:該圖展示了差異基因顯著(zhù)富集pathway之間的上下游調控關(guān)系。紅色表示上調基因顯著(zhù)富集的pathway;綠色表示下調基因顯著(zhù)富集的pathway。
共表達網(wǎng)絡(luò )
Miao X et al., Scientific reports, 2016
注:相同顏色的圓點(diǎn)表示具有相似共表達能力的基因,圓點(diǎn)的大小表示該基因的K-core程度。
基因互作網(wǎng)絡(luò )
Sun L et al,Sci Rep. 2016
注:紅色圓點(diǎn)表示上調mRNAs,綠色圓點(diǎn)表示下調mRNAs。
維恩分析
Chen et al., BMC Genomics, 2014
注:該圖表示上調基因(左)和下調基因(下)的韋恩分析圖,數字分別代表處于不同交集內的基因個(gè)數。
趨勢分析
Chen et al., BMC Genomics, 2014
注:研究者基于趨勢分析的眾多結果,歸納、整合,最終鎖定了幾類(lèi)變化趨勢類(lèi)型,進(jìn)而更有針對性的開(kāi)展后續工作。該研究中最終歸納出了6種顯著(zhù)性趨勢,研究者選擇了基因個(gè)數最多的兩種趨勢,對這些基因進(jìn)行GO等深入分析。
WGCNA分析 Wan et al., Exp Eye Res. 2018
注:左圖表示基因聚類(lèi)和模塊鑒定的對應關(guān)系,高度共表達的基因群在聚類(lèi)中處于相似分枝中;右圖表示模塊和表型相關(guān)性熱圖結果,方框內上面的數字是模塊ME和表型數據相關(guān)性,下面括號內的數字為相關(guān)性的P值。
[1] Alteration of tumor suppressor BMP5 in sporadic colorectal cancer: a genomic and transcriptomic profiling based study. Molecular Cancer. 2018 Dec; IF=7.776
[2] Gefitinib for Epidermal Growth Factor Receptor Activated Osteoarthritis Subpopulation Treatment. EBioMedicine. 2018 Jun ;IF=6.183
[3] The GARP Complex Is Involved in Intracellular Cholesterol Transport via Targeting NPC2 to Lysosomes. Cell Rep. 2017 Jun; IF=8.032
[4] Autism-like behaviours and germline transmission in transgenic monkeys overexpressing MeCP2. Nature. 2016 Feb; IF=41.577
[5] Hu, Y. et al. Interactions of OsMADS1 with floral homeotic genes in rice flower development. Mol. Plant 2015 Sep; IF=8.827
[6] Wang F, et al. Alternative splicing of the androgen receptor in polycystic ovary syndrome. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Apr 14;112(15):4743-8. (IF=9.681)