转录组的研究技术方法及当前
生物工程一班20114129什么是转录组
研究转录组的基本方法目前研究转录组的方法主要有:(1)基于杂交技术，如cDNA芯片和寡聚核苷酸芯片;(2)基于测序技术，如早先给予Sanger测序的SAGE(SerialAnalysisGeneExpression)和MPSS(MassivelyParallelSignatureSequencing),全长cDNA文库和EST文库的测序分析.现在对cDNA、EST等的测序工作已升级为代测序技术，第一代测序技术较Sanger测序技术通量更高，运行时间更短，测序片段更长;(3)基于新一代高通量测序技术的转录组测序，现在通常将基于第二代测序技术的转录组测序分析称为RNA-Seq。
SAGE技术首先是提取实验样品中RNA并反转录成cDNA，随后用锚定酶(Anchoringenzyme)切割双链cDNA，接着将切割的cDNA片段与不同的接头连接，通过标签酶酶切处理并获得得到SAGE标签，然后PCR扩增连接SAGE标签形成的标签二聚体，最后通过锚定酶切除接头序列，以形成标签二聚体的多聚体并对其测序.SAGE可以在组织和细胞中定量分析相关基因表达水平。
在差异表达谱的研究中，SAGE可以获得完整的转录组学图谱以及发现新的基因并鉴定其功能、作用机制和通路等。
RNA-seq对于真核生物的基因表达调控，癌症等疾病的发生机制和新治疗方案确定，遗传育种等方面的研究具有不可估量的潜力。
由于相比于基因组,使得拼接相对容易,所以转录组研究在许式植物中得到了广泛应用。
RNA-seq的特点及应用(1)数字化信号:直接测定每个转录本片段序列,单核苷酸分辨率的精确度,可以检测单个碱基差异、基因家族中相似基因以及可变剪接造成的不同转录本的表达,同时不存在传统微阵列杂交的荧盖信号超高的动态变化范围。
(3)任意物种的全基因组分析:无需预先设计特异性探针,此无需了解物种基因信息,能够直接对任何物种进行转录组分析,这对非模式生物的研究尤为重要,例如Wang等、XiangVera等利用RNA-Seq技术分别对白粉虱、海鲈鱼和蝴蝶转录组进行了研究。
同时能够检测未知基因,发现新的转并精确地识别可变剪切位点及cSNP,UTR区域。
RNA-seq技术的优势个数量级的动态检测范围,能够同时鉴定和定量稀有转录本和正常转录本;而芯片对过低或过高表达的基因缺乏敏感性,因而动态检测范围小。
此外,RNA-Seq重复需技术重复,而且起始样品比芯片技术要少得多,尤其适用于来源极为有限的生物样品分析,如癌症干细胞。
生物信息学分析软件的开发不彻底，测序虽然得到了大量的数据,但基于有限的生物信息学分析软件,经常导致人们所对要分析的东西不能得到很好的结果平台测序长度不够大，目前虽然发展起来的454FLX测序平台测序长度能达到700hp以上,但测序费用的昂贵使得许多科研工作者望而却步RNA-seq技术的缺陷一seq技术还面临着种种困难,相信随着相关学科的进一步发展和测序成本的进一步降低,并在转录组学研究领域占据主导地位人们能够对转录组开展更为深人的测序工作,能够发现更多、更可靠、更有用的转录本对RNA-seq未来的展望转录组前沿的一些研究(1)单细胞转录组的分析转录组分析应该以单细胞为研究模型，科学家应用单细胞RNA-seq技术即可获得单细胞的转录组信息。
2009年SuraliAzim和LaoKaiqin领导的课题组通过对单个小鼠卵裂球细胞的RNA-Seq数据进行分析，分析发现至少5个测序所获得的reads比微阵列技术多出75%(5270)的表达基因，并鉴定了1753个崭新的剪切位点。
(2)转录组测序确定RNA结构2010年12月份美国加州大学圣克鲁兹分校霍华德休斯医学研究院Sofie Salama教授所领导的课题组描述了一种通过转录组高通量测序方法测定 RNA结构的方法(Fragmentation sequencing ，FragSeq)，该方法发表在 《自然-方法学》。
该方法利用核酸酶P1只切割单链RNA的特性对小鼠RNA 进行片段化，片段化RNA的大小在20–100nt之间，然后在片段的5’和3’ 端分别加上测序接头，再进行逆转录和PCR扩增，最后构建FragSeq文库并对其进行高通量测序。
同时作者通过生物信息学分析大量的高通量测序结果，并辅以实验数据成功测定了小鼠的非编码RNA的二级结构。
在疾病的机制研究以及疾病治疗领域，转录组测序作为一个有力的工具 已经被广泛使用。
小结: 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 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。
对于转录组的研究 未来将更加深入。