转录组学

transcriptomics

转录组学
转录组学是研究特定的细胞、组织或个体在特定时间和状态下所转录出的所有RNA,转录组测序是指利用高通量测序方法,研究特定的细胞、组织或个体在特定时间和状态下所转录出的所有mRNA,用于揭示不同功能状态下的基因表达、结构的差异,阐明分子机制。
研究流程
应用范围

医学研究:疾病标志物筛查,疾病的诊断和分型,疾病复发诊断,病因与病理机制探究,临床疗效评价,药物毒理学评价

生命科学研究:非生物环境关系研究,植物与微生物,在表型鉴定中的应用,代谢途径及功能基因组研究,药用植物研究中的应用

实验设计
转录组学用于检测生物学样品的总体mRNA的表达量情况,对不同处理或生理状态的样品进行分组,并通过转录组测序对基因进行注释,并计算表达量,基于表达量和组别,找到不同组别的差异基因,并用于后续生理机制的研究。
样本要求

动植物组织 ≥ 0.2g

全血 ≥ 0.3ml

细胞 ≥ 107

真菌 ≥ 0.2g

样本的保存:液氮 或 -80℃保存

样品运输:干冰运输

生物学重复
为排除个体差异,建议对于临床样品,生物学重复 ≥ 6;对于培养的细胞、微生物、动物模型及植物,生物学重复 ≥ 3。
案例分析

视黄醇敏感的Hoxb簇维持正常造血和抑制白血病发生

发表时间:2018年
期刊:Cell Stem Cell
影响因子:21.464

Hox基因调节造血干细胞(HSCs),在造血因子中重新获得的Hox表达参与白血病的发生。本文通过转录组和DNA甲基化分析,证实Hoxb簇和维甲酸信号基因主要富集在LT-HSC中,并且这种Hoxb表达的协同调节是由维甲酸依赖的顺式调节元件介导的。DNA甲基转移酶介导DNA甲基化,导致Hoxb cluster表达降低。DNMT3A突变的急性髓系白血病患者表现为低甲基化。CRISPR Cas9介导的特异性DNA甲基化降低了HOXB的表达,减轻了白血病的发生。总的来说,这些发现证明了通过协调调节Hoxb基因,维甲酸信号和去鼠素在维持HSC和防止白血病发生中的作用。

图1 WT和DERARED缺失的HSC细胞转录组测序

图2 Wnt5a处理的HSC转录组分析

参考文献
Qian P et al., Retinoid-Sensitive Epigenetic Regulation of the Hoxb Cluster Maintains Normal Hematopoiesis and Inhibits Leukemogenesis. Cell Stem Cell. 2018 May 3;22(5):740-754.e7.