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當(dāng)前位置
轉(zhuǎn)錄組測序 轉(zhuǎn)錄組廣義上指某個物種或特定細(xì)胞在某一生理條件下產(chǎn)生的所有的RNA,包括mRNA、核糖體RNA、轉(zhuǎn)運RNA及非編碼RNA等,狹義上指所有mRNA的集合。轉(zhuǎn)錄組是研究細(xì)胞表型和功能的重要手段。與基因組不同的是,轉(zhuǎn)錄組的定義中包含了時間和空間的限定。同一細(xì)胞在不同的生長時期及生長環(huán)境下,其基因表達(dá)情況是不完全相同的。轉(zhuǎn)錄組測序是指利用第二代高通量測序技術(shù)進行cDNA測序,全面快速地獲取某一物種特定器官或組織在某一狀態(tài)下的幾乎所有轉(zhuǎn)錄本。相對于傳統(tǒng)的基因芯片技術(shù)而言,轉(zhuǎn)錄組測序無需預(yù)先設(shè)計探針,即可對任意物種的任意細(xì)胞類型的轉(zhuǎn)錄組進行檢測;能夠提供更精確的數(shù)字化信號,更高的檢測通量以及更廣泛的檢測范圍,是目前深入研究轉(zhuǎn)錄組復(fù)雜性的強大工具,目前已廣泛應(yīng)用于各物種的基礎(chǔ)研究、臨床診斷和藥物研發(fā)等領(lǐng)域。 建庫測序流程 進行轉(zhuǎn)錄組測序,提取樣品總RNA并使用DNase消化DNA后,用帶有Oligo(dT)的磁珠富集真核生物mRNA(若為原核生物,則通過試劑盒去除rRNA來富集mRNA);加入打斷試劑將 mRNA打斷成短片段,以打斷后的mRNA為模板,用六堿基隨機引物合成一鏈cDNA,然后配制二鏈成反應(yīng)體系合成二鏈cDNA,并使用試劑盒純化雙鏈cDNA;純化的雙鏈cDNA再進行末端修復(fù)、加A尾并連接測序接頭,然后進行片段大小選擇,最后進行PCR擴增;構(gòu)建好的文庫用Agilent 2100 Bioanalyzer質(zhì)檢合格后,使用Illumina HiSeqTM 2500或 Illumina HiSeq X Ten等測序儀進行測序,產(chǎn)生125bp或150bp的的雙端數(shù)據(jù)。質(zhì)檢合格后,使用Illumina測序儀進行測序。 建庫測序流程圖如下:
生物信息分析流程
樣品要求 真核 RNA樣品總量: ≥1.5μg 樣品純度:OD260/280=1.80-2.00,RIN≥7.0 28S/18S≥1.0 原核 RNA樣品總量: ≥1.5μg 樣品純度:OD260/280=1.80-2.00,RIN≥7.0 23S/16S≥1.0 常見問題 1. 轉(zhuǎn)錄組測序是否可以同時檢測mRNA、miRNA及其他非編碼RNA? Q20:原始數(shù)據(jù)中Phred數(shù)值大于20的堿基數(shù)量占總堿基數(shù)量的百分比。 Q30:原始數(shù)據(jù)中Phred數(shù)值大于30的堿基數(shù)量占總堿基數(shù)量的百分比。 4. 原核生物與真核生物在進行轉(zhuǎn)錄組測序文庫構(gòu)建時有什么區(qū)別? 在原核生物中,mRNA 只占全部 RNA 的 1-5%,其余絕大部分是核糖體 RNA(rRNA),因此若要測序 mRNA,首先需要先將 mRNA 純化出來。然而,原核生物并不像真核生物 mRNA 具有 polyA 的結(jié)構(gòu),因此,無法直接利用 oligo(dT) 將 5. 關(guān)于轉(zhuǎn)錄組 De novo 分析,采用什么軟件進行拼接,使用的參數(shù)是什么?mRNA 純化出來。如果拿 total RNA 進行測序,那么測序的效率會比較差,因為大部分的序列都來自 rRNA。目前,提高原核生物中 mRNA 的量,較為主要的方式是去除 total RNA 中 rRNA。 De novo 拼接是指在不依賴參考基因組的情況下,將有 overlap 的 reads 連接成一個更長的序列,經(jīng)過不斷的延伸,拼接成 transcript。我們使用 Trinity (version:trinityrnaseq_r20131110_ 軟件 paired-end 的拼接方法,對樣本的有效 reads 合并進行 de novo 拼接,取每個 Loci (comp*_c*_) 下較長的轉(zhuǎn)錄本作為 Unigene,以此作為后續(xù)分析的參考序列。參數(shù)為 6. Raw data 如何讀取?為什么不提供原始圖像數(shù)據(jù)和中間過程文件?:Trinity.pl --seqTypefq --min_contig_length 200 --JM 400G --left $R1 --right $R2 --SS_lib_type RF --output trinity_out_dir --CPU 80。 測序數(shù)據(jù)文件以 txt 文本格式為主。對于 Windows 用戶,推薦使用 Editplus 或 UltraEdit 作為瀏覽程序,否則會因文件過大造成死機。Unix 或 Linux 系統(tǒng)比較適于瀏覽較大的文本文件。由于 Illumina 更新了 pipeline,測序過程中生成的圖像文件將實時轉(zhuǎn)化為中間過程文件,這一步完成后圖像文件將被自動刪除,獲取中間過程文件(此文件為二進制文件,只有在 Illumina 機器上才能讀取,通常不保留),在 Illumina 分析軟件下將其轉(zhuǎn)化為序列文件,即所說的 raw data 。目前各公共數(shù)據(jù)庫接受 fastq 文件,所以我們提供的 raw data 都是 fastq 文件。
1 動物組織樣本 快速從活體中獲取目的組織后,用預(yù)冷的 1×PBS 或生理鹽水清洗去除血漬和污物,吸干表面液體,并快速將樣品分割成 50~100mg 左右的小塊液氮速凍(除了保證 RNA 質(zhì)量外,還要杜絕因環(huán)境的改變而導(dǎo)致的表達(dá)調(diào)控的變化),放入液氮預(yù)冷的 RNase-free 的帶螺紋旋蓋的凍存管中,-80℃低溫保存、干冰運輸。組織樣品離開活體后,建議在 3min 內(nèi)進行液氮速凍,速凍前操作時間越長,RNA 降解的可能性越大。 如果使用 RNAlater?一類商業(yè)組織 RNA 保護試劑保存組織樣品,請嚴(yán)格按照相應(yīng)產(chǎn)品使用說明進行操作。盡量使組織塊尺寸保持在 5mm 左右,過小或過大都不利于后續(xù)實驗操作。 如果使用 TRIzol 裂解液保存送樣,請務(wù)必先進行液氮研磨破碎,然后加入 TRIzol 中徹底研磨,小于 100mg 組織可加入 1mL TRIzol 裂解。組織樣品切勿過量,常溫裂解 5min 后,-80℃低溫保存,干冰運輸。 2 細(xì)胞樣本 2.1 貼壁細(xì)胞 首先去除細(xì)胞培養(yǎng)上液,然后用 1×PBS 漂洗 1~2 次,徹底去除 PBS 溶液;用足量的 TRIzol 對細(xì)胞進行裂解(一般 10cm2的培養(yǎng)皿均勻鋪滿細(xì)胞需要 1mL TRIzol),裂解過程中用移液器輕輕反復(fù)吹吸,如發(fā)現(xiàn)裂解液有明顯粘絲現(xiàn)象,表示裂解不是很充分,可以適當(dāng)增加裂解液的用量,最終應(yīng)為裂解液澄清,沒有細(xì)胞碎片團塊。然后將細(xì)胞裂解液轉(zhuǎn)移到 1.5mL 的 EP 管中,室溫靜置繼續(xù)裂解 5min 后,轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱長期保存。參考用量為每 5×106個細(xì)胞加 1mL TRIzol。備注:貼壁細(xì)胞切勿使用胰酶消化后收集,以防樣本出現(xiàn)降解。 2.2 懸浮細(xì)胞 離心收集細(xì)胞,然后用 1×PBS 漂洗 1~2 次,徹底去除 PBS 溶液。注意細(xì)胞離心收集速度要適度,一般樣本 3,000rpm 離心 5min 即可。不要使細(xì)胞離心過實而造成裂解液不能充分滲透,轉(zhuǎn)數(shù)過高還會導(dǎo)致細(xì)胞破裂,RNA 降解。再用充足量 TRIzol 對細(xì)胞進行裂解(方法同 2.3.1 貼壁細(xì)胞處理)。裂解在 TRIzol 中的樣品,短期保存于-20℃冰箱中(1 周內(nèi)),如長期保存可轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱。參考用量為每 1×106個細(xì)胞加 1mL TRIzol。也可離心收集細(xì)胞后直接液氮速凍后,轉(zhuǎn)移至-80℃低溫長期保存,干冰運輸。 2.3 血液樣本 用于提取Total RNA的血液,強烈建議使用血液保護劑送樣或分離白細(xì)胞后送樣。常規(guī)的EDTA抗凝管收集的全血不太適合用于RNA的研究。推薦使用 BD PAXgene blood tube 保存。PAXgene?血液RNA管內(nèi)含穩(wěn)定體內(nèi)基因轉(zhuǎn)錄性狀的添加劑,它是通過減少體外RNA降解并將基因誘導(dǎo)減少到最小而發(fā)揮作用的。操作流程如下: 2.3.1 PAXgene 血液采集 PAXgene 系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)化的 BD Vacutainer(真空采血管,室溫保存),配合使用一次性消毒采血針作靜脈穿刺,采血管內(nèi)的負(fù)壓會迫使血液自動吸入管中,當(dāng)搜集的血液達(dá)到 2.5 毫升刻度線時停止采血。采血管中本身已經(jīng)預(yù)裝了 6.9 毫升的 RNA 穩(wěn)定試劑,拔出針頭后只要將采血管輕輕顛倒 8-10 次將二者混勻即可。如圖 1 所示:
圖 1 PAXgene 采血示意圖 將 PAXgene?血液 RNA 管豎直置于室溫(18°C 到 25°C)下平衡,最短 2 小時,最長 72 小時,之后轉(zhuǎn)移至 4°C 過夜,最后置于-80°C 保存,干冰運輸。 2.3.2 哺乳動物白細(xì)胞的分離方法 使用 EDTA 抗凝管收集的全血樣本應(yīng)立即加入 3 倍體積紅細(xì)胞裂解液,室溫放置 5min,期間顛倒混勻數(shù)次。1,500g,離心 5min,棄上清。再加入 1mL 紅細(xì)胞裂解液重懸沉淀,1,500g,離心 5min,TRIzol 裂解(一般起始量 2mL 全血的沉淀,加 1mL TRIzol)。用移液器反復(fù)吹打至看不到細(xì)胞團塊,溶液呈澄清而不粘稠的狀態(tài)。放入-80℃冰箱中長期保存,干冰運輸。 2.4 血漿樣本 取出血液樣本,1,600g,4℃離心 10min。離心后血液分為三層,上層的是血漿,中間的是白細(xì)胞層,下層的是紅細(xì)胞層,用移液器吸取血漿至凍存管中。在分離血漿時取至白細(xì)胞層以上 3-4mm 處為宜。血漿中含有游離核酸,為去除殘余細(xì)胞中核酸對游離核酸的干擾,應(yīng)將血漿進行二次離心。將血漿在 4℃條件下以 16,000g 離心 10 分鐘。血漿根據(jù)后續(xù)的實驗要求進行分裝,每管樣本量為單次實驗所需的量為宜,如 300-500μL/管。-80℃冰箱保存,干冰運輸。 注意事項: a) 推薦 EDTA 抗凝處理,盡量避免肝素抗凝血,已有研究報道認(rèn)為高濃度肝素對后續(xù)酶學(xué)反應(yīng)有抑制作用,可能會造成檢測失敗。 b)分離血漿的過程盡量在冰上操作,以維持血細(xì)胞的完整性。 c)整個分離操作應(yīng)在 4 小時內(nèi)完成。 2.5 血清樣本 血清,指血液凝固后,在血漿中除去纖維蛋白原分離出的淡黃色透明液體或指纖維蛋原白已被除去的血漿。為使血液完全凝固,將收集管室溫(15-25℃)靜置 10min 至 1h。若收集管中有促凝血劑,則凝血時間為 10min。若未加促凝血劑,凝血時間至少為 30min。1,600g,4℃離心10min。小心轉(zhuǎn)移上層血清層至新的離心管。16,000g,4℃離心 10min。小心轉(zhuǎn)移澄清的上清液,凍存于-80℃冰箱備用,干冰運輸。 2.6 石蠟包埋樣本 至少提供 10 片以上 10μm 厚度的切片或者提供包埋的蠟塊。切取石蠟時,如果標(biāo)本暴露空氣中,棄去最初的 2-3 片,切片完成后盡量選取切片中組織含量高的部分,如果石蠟過多可切去石蠟部分。如果需要再從切片上剝離特定區(qū)域的組織(如腫瘤),除了提供白片之外,還需要提供 HE 染色的片子,并在 HE 片子上圈出特定區(qū)域。 2.7 RNA 客戶需提供 NanoDrop?、 Qubit? 或 Agilent 2100? 的樣本分析結(jié)果:請仔細(xì)純化樣品,盡量避免多糖、蛋白質(zhì)和外切酶的殘留,樣本必需注明溶劑成分。 一、樣本準(zhǔn)備應(yīng)該遵循的基本原則代表性原則取樣的代表性關(guān)系到實驗結(jié)果是否具有科學(xué)意義,因此您應(yīng)該根據(jù)實驗?zāi)康纳髦剡x擇... 轉(zhuǎn)錄組標(biāo)準(zhǔn)版模塊1、原始數(shù)據(jù)處理模塊:原始數(shù)據(jù)質(zhì)控原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計SE數(shù)據(jù)質(zhì)量剪切PE數(shù)據(jù)質(zhì)量剪切 原始數(shù)據(jù)比對轉(zhuǎn)... 軟件特色權(quán)威度高功能全面分析模塊均源于公開發(fā)表的文獻中分析內(nèi)容一網(wǎng)打盡簡單易上手快速、高效零基礎(chǔ)、無需命令行和編程... 做RNA-Seq的**步是提取RNA并質(zhì)檢,每當(dāng)公司將RNA的質(zhì)檢報告交給你的時候,你是不是從來都是略過過程只看結(jié)... 1、界面簡潔,輕松實現(xiàn)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)管理,再多的轉(zhuǎn)錄組項目和樣本也能輕松搞定!2、支持有參轉(zhuǎn)錄組分析、擴展支持無參轉(zhuǎn)錄... 數(shù)據(jù)文件配置說明安裝數(shù)據(jù)文件,配置說明!1、下載database.zip文件,本地下載 百度網(wǎng)盤壓縮包的目錄結(jié)構(gòu)為... 軟件界面說明!軟件界面的上方是菜單欄和工具欄,集合了一些常用的功能,如新建項目、保存項目、復(fù)制、粘貼、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、數(shù)... Frequently Asked Question如何在項目編輯窗口中修改文件格式?1、在項目編輯窗口中,在文件名... 韋恩圖,又稱為venn圖,是我們在日常數(shù)據(jù)處理過程中經(jīng)常用到的一種圖。圖雖小,但實用性卻非常高!做轉(zhuǎn)錄組項目,最重要的就是看每個基因的表達(dá)量,根據(jù)表達(dá)量差異找出差異基因,從而研究差異基因的功能。而在作圖之前最重要的就是按照特定條件找出差異基因,此方面我們分為三類來介紹如何按需篩選差異基因:1.共有差異基因;2.共有上調(diào)基因或共有下調(diào)基因;3.一組上調(diào),另一組下調(diào)基因。在轉(zhuǎn)錄組項目提供的結(jié)果中... 下面,咱們就來看看用EXCEL的函數(shù),簡單快捷的實現(xiàn),將多個表格里面,相同的基因ID對應(yīng)的信息整理在一起。1首先通過差異倍數(shù)或者GO和KEGG的富集分析結(jié)果,挑選出一些目的基因,示例如下:2添加表達(dá)量信息,打開expression表格,總表中是所有基因的reads count和FPKM,我們將FPKM添加到目的基因表格中:3在1中的表格的B列,輸入=VLOOKUP(可以將不同表格對應(yīng)起來的值... 長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一類RNA分子,其長度超過200個核苷酸,不具有編碼蛋白質(zhì)的能力。在過去的幾十年中,隨著RNA生物學(xué)的深入研究,LncRNA作為一個新興領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。LncRNA的各種功能及其許多亞型以及與其他基因的相互作用關(guān)系使得LncRNA的分類和注釋極為困難;LncRNA可以與染色質(zhì)修飾復(fù)合物結(jié)合,進而調(diào)控與發(fā)育表達(dá)相關(guān)... QC主要是統(tǒng)計的測序數(shù)據(jù)量以及測序質(zhì)量,會統(tǒng)計下機數(shù)據(jù)量、clean后的數(shù)據(jù)量以及堿基質(zhì)量,一般mRNA轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)量在6G(人或小鼠,其它物種需要根據(jù)參考基因組大小計算)以上即可,即下表Raw bases在6G以上,Q20和Q30是堿基正確率,比例越大越好。QC還進行了可視化展示,A圖展示堿基正確率,分布在綠色區(qū)域內(nèi)表示正確率較高;B圖展示read長度,我們測序方式為雙端150bp測序,... |