真核无参转录组-基迪奥生物

转录组是指某个物种特定细胞或组织在某一状态下所转录出来产生的所有转录本的集合。对真核无参生物进行转录组测序，获得参考序列后，可定量测定每个转录本在生长过程中和不同的条件下的表达水平的变化。通过新一代高通量测序，能够全面快速地获得某一物种特定组织或者器官在某一状态下的几乎所有转录本序列信息，已广泛应用于基础研究、临床诊断和药物研发等领域。

应用领域

1. 样本全转录本信息获取；

2. 基因注释及筛选；

3. 基因差异表达研究。

技术路线

分析内容

标准信息分析

1. 原始数据过滤，去除接头序列及低质量reads

2. 数据产出统计及测序质量评估（测序饱和度分析、测序随机性分析）

3. 转录组denovo组装

4. 组装质量统计与分析（Contig N50、Unigene*长度分布、reads覆盖统计）

5. Unigene表达统计（基因覆盖度，表达量、表达量丰度分布）

6. Unigene基本功能注释

6.1 Unigene Nr蛋白数据库注释

6.2 Unigene SwissProt蛋白数据库注释

6.3 Unigene COG/KOG注释及分类

6.4 Unigene GO功能注释及分类

6.5 Unigene Pathway代谢通路注释

7. Unigene高级功能注释

7.1 预测编码蛋白框（CDS）及Unigene序列方向预测

*此处Unigene 等同于“转录本”或“Transcript”

7.2 近缘模式生物同源基因CDS比较

7.3 Pfam蛋白结构域分析

8. SSR开发及引物设计

9. 样本关系分析（主成分分析（PCA）、相关性系数热图、样本聚类图）

10. 差异表达基因分析（两个或两个以上样品）

10.1 差异表达基因筛选

10.2 差异基因火山图

10.3 差异基因表达模式聚类分析（热图）

10.4 差异基因GO功能显著性富集分析

10.5 差异基因Pathway显著性富集分析

11 互作网络分析

12 GSEA分析

13 突变分析(SNP/InDel分析)

14 omicmart 在线报告

高级信息分析

1.SMART蛋白结构域数据库分析

2. PlantTFDB植物转录因子数据库分析（样本为植物时提供该注释）

3. AnimalTFDB动物转录因子数据库分析（样本为动物时提供该注释）

4. PRGDB植物抗病基因数据库分析（样本为植物时提供该注释）

样品要求/项目周期

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参考文献

[1] Xie L, Zhang Y, Li X, et al. Exposure to nitrate alters the histopathology and gene expression in the liver of Bufo gargarizans tadpoles[J]. Chemosphere, 2019, 217: 308-319.

[2] Xu B, Yu G, Li H, et al. Knockdown of STAYGREEN in perennial ryegrass (Lolium perenne L.) leads to transcriptomic alterations related to suppressed leaf senescence and improved forage quality[J]. Plant and Cell Physiology, 2018.

[3] Wang X, Chen Y, Gong C, et al. Molecular identification of four novel cytochrome P450 genes related to the development of resistance of Spodoptera exigua (Lepidoptera: Noctuidae) to chlorantraniliprole[J]. Pest management science, 2018.

[4] Tang Q Y, Chen G, Song W L, et al. Transcriptome analysis of Panax zingiberensis identifies genes encoding oleanolic acid glucuronosyltransferase involved in the biosynthesis of oleanane-type ginsenosides[J]. Planta, 2018: 1-14.

Q1：转录组测序需要多少数据量？

A：这个因研究的物种和研究需求而异。常规的动植物物种推荐6G数据量，基因组比较小的原核生物或真菌推荐可以3G。而对于部分基因数目较多的物种、关注的基因表达丰度较低的项目、病原宿主互作项目，可根据情况适当增加数据量。

Q2：为什么高通量测序会有很多没有比对上的序列？

A：有两种可能，第一种：转录组结果里面是有一些非编码基因的，非编码基因比对不上蛋白库；第二种，测序的物种是一些比较偏的物种，它毕竟有一些基因是比较特异的，所以在找不到近缘种的情况下，很多基因可能就会注释不出来。

Q3：无参转录组测序不同倍性的同一物种，一起进行建库还是单独建库吗？

A：不同倍性的样本需要单独建库的；分析时是否要放在一起，需要依据实际情况而定。

Q4：组装后的unigene和转录本是一样吗？

A：本质上区别不大。triniy组装出来的视为转录本（mRNA），之后去除冗余后（比如挑最长的转录本），统一命名为unigene。Unigene视为转录本的子集。

Q5：无参转录组，unigene的编码方向是怎么确定的？

A：将所有unigene与蛋白数据库包括Nr、Swiss-Prot、KEGG 和 COG/KOG做blastx比对，取比对结果最好的蛋白确定unigene的序列方向。

Q6：无参也有可变剪切吗？可靠吗？

A：目前trinity结果会做聚类，所以在同一聚类簇下面不同的Unigene认为是可变剪切。但无参RNA-seq 可变剪切是不可靠的。如果是无参物种，就没有必要关心可变剪切，关心基因层面的表达量比较现实。

转录组分析低砷暴露下对砷超积累植物蜈蚣凤尾蕨和非超积累植物剑叶凤尾蕨的影响

合作单位：中山大学

发表期刊：Journal of Hazardous Materials

砷（As）污染土壤对人类健康构成潜在风险。超富集植物蜈蚣凤尾蕨（P. vittata）已被用于砷污染土壤的植物修复，阐明其砷超富集机制对提升修复效率至关重要。本研究通过转录组分析，比较了超富集种蜈蚣凤尾蕨与非富集种剑叶凤尾蕨（P. ensiformis）在20 μM砷酸盐（AsV）处理下砷相关基因家族的浓度响应模式。结果显示，砷对剑叶凤尾蕨的胁迫效应显著强于蜈蚣凤尾蕨。GO富集分析表明，转运蛋白活性的差异可能是两者砷积累能力分化的关键原因。本研究揭示了蜈蚣凤尾蕨砷超富集的关键基因，为通过基因工程构建高效砷富集植物、提升污染土壤修复效率提供了理论依据。

参考文献

Sun D, Zhang X, Yin Z, et al. As-hyperaccumulator Pteris vittata and non-hyperaccumulator Pteris ensiformis under low As-exposure: Transcriptome analysis and implication for As hyperaccumulation[J]. Journal of Hazardous Materials, 2023, 458: 132034.