轉錄組測序
通過(guò)對某一物種特定組織器官在某一狀態(tài)下產(chǎn)生的RNA進(jìn)行高通量測序，來(lái)分析特定生物學(xué)狀態(tài)下的基因表達調控機制。廣泛應用于疾病機理研究、藥物開(kāi)發(fā)、環(huán)境響應等領(lǐng)域，幫助解決基因表達差異、功能基因鑒定等問(wèn)題。
真核轉錄組（有參/無(wú)參）
真核有參轉錄組測序（RNA-seq）指采用二代測序平臺，對某一物種特定組織器官在某一狀態(tài)下轉錄的所有mRNA進(jìn)行測序，既可以提供定量分析，檢測基因表達水平差異，又可以提供結構分析，發(fā)現未知轉錄本和稀有轉錄本，識別可變剪切位點(diǎn)、融合基因、SNP以及Indel位點(diǎn)等。
表達譜測序（有參）
表達譜測序指采用二代測序平臺，對某一物種特定組織器官在某一狀態(tài)下轉錄的所有mRNA進(jìn)行測序，研究基因的表達差異并鑒定差異基因功能。
LncRNA測序
長(cháng)鏈非編碼RNA（long non-coding RNA，lncRNA）是一類(lèi)長(cháng)度超過(guò)200 nt、不編碼蛋白質(zhì)的RNA分子，在生物體內廣泛存在。lncRNA測序指采用去rRNA鏈特異性方法進(jìn)行建庫并進(jìn)行二代測序，從而快速全面地識別并分析具有關(guān)鍵調控作用的lncRNA，探究它們在各種生物學(xué)過(guò)程中的潛在角色。
small RNA測序
small RNA（sRNA）是一類(lèi)長(cháng)度通常在18～30 nt的小型非編碼RNA分子，在生物體內起著(zhù)至關(guān)重要的調控作用。small RNA測序是指通過(guò)小片段富集篩選建庫和二代測序平臺對small RNA進(jìn)行的高通量測序，高效識別和定量樣本中的small RNA種類(lèi)和表達水平，進(jìn)而分析它們在細胞生理和病理過(guò)程中的功能和調控機制。
全轉錄組測序
全轉錄組測序指對特定組織器官在某一狀態(tài)下產(chǎn)生的所有RNA進(jìn)行高通量測序，包括mRNA、lncRNA、small RNA和circRNA。通過(guò)構建lncRNA文庫和small RNA文庫測序，實(shí)現4種RNA的單獨分析和ceRNA聯(lián)合分析，通過(guò)各類(lèi)RNA的深層次剖析，挖掘各種RNA在基因表達中的復雜調控網(wǎng)絡(luò )，有助于全面解讀生物學(xué)調控現象。
全長(cháng)轉錄組（有參/無(wú)參）
全長(cháng)轉錄組測序（Iso-seq）指利用三代長(cháng)讀長(cháng)測序平臺，無(wú)需打斷和拼接，直接獲取包含5’UTR，3’UTR及Poly A尾的完整轉錄本，克服無(wú)參考基因組物種轉錄本拼接較短、信息不完整的難題，實(shí)現有參考基因組物種可變剪切及融合基因等結構變異研究。
應用方向
【醫學(xué)領(lǐng)域】
- 胚胎發(fā)育調控：通過(guò)分析不同發(fā)育階段的胚胎樣本，揭示基因表達模式的時(shí)空變化，了解胚胎發(fā)育過(guò)程中的關(guān)鍵調控事件；
- 疾病生物標志物發(fā)現：通過(guò)比較健康人群與患者之間的轉錄組差異，識別潛在的疾病相關(guān)基因和非編碼RNA，為疾病的早期診斷和預后評估提供分子標志物；
- 疾病發(fā)生機制：分析疾病過(guò)程中基因表達的動(dòng)態(tài)變化，揭示疾病發(fā)生的分子途徑和調控網(wǎng)絡(luò )，深入理解疾病的發(fā)生發(fā)展機制；
- 免疫應答機制：研究機體在感染、疫苗接種等情況下的免疫應答過(guò)程，揭示免疫細胞的激活、分化和效應機制，為疫苗設計和免疫治療提供理論基礎；
【農學(xué)領(lǐng)域】
- 生長(cháng)發(fā)育調控：探究不同生長(cháng)階段的基因表達模式，識別調控生長(cháng)發(fā)育的關(guān)鍵基因和信號通路；
- 環(huán)境適應性：探究在不同環(huán)境脅迫（如干旱、鹽堿、低溫等）下的基因表達變化，闡明環(huán)境適應性和抗逆性的分子機理；
- 病蟲(chóng)害抗性機制：分析植物在遭受病原菌侵染或害蟲(chóng)攻擊時(shí)的轉錄組動(dòng)態(tài)，鑒定抗病蟲(chóng)害的關(guān)鍵基因及其調控網(wǎng)絡(luò )，為培育抗病蟲(chóng)害新品種提供理論依據；
- 品質(zhì)性狀形成和改良：研究影響作物產(chǎn)量、品質(zhì)等重要性狀的基因表達調控網(wǎng)絡(luò )，為作物遺傳改良提供分子依據；
案例解析
標準品（上）和九種腫瘤樣本（下）的融合轉錄組檢出情況
Iso-Seq揭示長(cháng)讀長(cháng)測序在癌癥融合基因檢測中的優(yōu)勢
基因融合是多種成人和兒科癌癥的癌癥驅動(dòng)因素。全長(cháng)轉錄組測序在檢測融合基因方面具有獨特的優(yōu)勢，這對于癌癥研究尤為重要。研究選取含16種融合轉錄本的標準品和9種癌細胞系（三種乳腺癌、前列腺癌、慢性骨髓性白血病、兩種細胞淋巴瘤、小細胞肺癌、和尿路上皮膀胱癌）樣本，分別進(jìn)行PacBio 串聯(lián)全長(cháng)轉錄組和Illumina二代轉錄組。在標準品的檢測中，16個(gè)融合轉錄本在PacBio串聯(lián)Iso-Seq 的三個(gè)重復中均被檢測到，但在基于 Illumina 測序的三次重復中，并非所有融合轉錄本都被檢測到。在九種真實(shí)腫瘤樣本的檢測中，使用PacBio 串聯(lián)Iso-Seq技術(shù)對每個(gè)細胞系進(jìn)行檢測，通過(guò)至少兩種長(cháng)讀長(cháng)融合轉錄本檢測工具，共鑒定出133個(gè)融合轉錄本。相比之下，使用Illumina 技術(shù)只能識別到這些133個(gè)融合轉錄本中的79個(gè)。該研究凸顯了長(cháng)讀長(cháng)測序技術(shù)在捕捉復雜融合事件方面的顯著(zhù)優(yōu)勢。
參考文獻：Qin Q, Popic V, Yu H, et al. CTAT-LR-fusion: accurate fusion transcript identification from long and short read isoform sequencing at bulk or single cell resolution. bioRxiv, 2024.
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