分类: 转录组测序

高通量测序大数据的积累让科学研究的蓬勃发展,不完全统计,截止2021年,SRA的数据已达40P以上。研究学者对数据的理解也越来越深入,思路大大开拓。孤立的单个项目的数据分析形式越来越不能满足科研的需要,基因大数据的价值已经在很多方面超越了自己新测序项目的产出。但是目前已发表的高通量测序数据利用率仍然不高,很多有价值的信息被研究者所忽略。结合公共数据,可以探究某一类基因在不同处理、不同组织、不同发育时间点等变化规律,增加结果可靠性,深入挖掘关键基因家族功能信息。另外,再mRNA-ncRNA联合分析中,利用公共数据补充其中一种类型的RNA测序数据也是不错的选择。

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文章一

英文题目:Identification of Rhythmically Expressed lncRNAs in the Zebrafish Pineal Gland and Testis

中文题目:斑马鱼松果体和睾丸中节律性表达的lncRNAs的鉴定

期刊:International Journal of Molecular Sciences

IF:5.923

实验材料:

测序数据:LD(14hL/10hD)条件下的3个月大的野生型斑马鱼精巢,48h内每间隔4h取样,共12个时间节点,每个节点设置2个重复(测序分析工作由百迈客生物支持完成)

公共数据:持续黑暗条件下成年转基因斑马鱼松果体,两个连续的12h内,每间隔4h取样,共12个时间节点

研究背景:

生物钟已经用各种模式生物进行了研究,如果蝇和斑马鱼,斑马鱼模型的易获得性以及它的幼鱼、细胞、组织和器官是可光携带的特点为研究光输入通路提供了机会。松果体是直接负责合成褪黑激素的组织,精巢是一个重要的参与多个生物学功能的器官,如产生配子和循环雄激素,但是已有研究对于精巢中是否存在生物钟仍存在争议。已有很多研究表明lncRNAs在昼夜调节终发挥重要作用,虽然这些研究推动了对lncRNAs的理解,但在预测非编码RNA基因的功能方面尚未取得显著进展。特别是,节律性表达的lncRNAs与其编码的多肽之间是否存在直接关系尚不清楚。本研究首次对斑马鱼精巢、松果体中的lncRNAs进行了全面、连贯的比较分析。

研究结论:

本研究在斑马鱼中发现了700多个节律性表达的lncRNAs,并首次比较了松果体和睾丸之间节律性表达的lncRNAs。表达的lncRNAs分为晨组、晚组和夜组,我们认为,上午、晚上和夜间的lncRNAs应分别通过E-box、D-box或RORE受到昼夜时钟的调控。正如预期的那样,全面的启动子分析支持了这样的假设,即早上、晚上和晚上的lncRNAs可能分别受到E-box、D-box和RORE元件的调控。作者还发现松果体和精巢共同表达的有14种lncRNAs。跨物种保守分析显示,许多斑马鱼松果体和精巢的节律表达lncRNAs在人类和小鼠中有着密切的相似性,但它们中似乎没有一个与果蝇中的任何一个lncRNAs密切相关。此外,一些lncRNAs含有具有编码多肽的潜力的sORF。作者在松果体和精巢中发现了18个节律表达的lncRNAs,编码数百个肽段,其中包括6个在斑马鱼、小鼠和人类中保守的lncRNAs编码的微肽。作者对这六个多肽的三维结构进行了计算预测,其中5个的三维模型显示了高度保守的α-螺旋、β-链和随机卷曲,在蛋白质数据库中具有已知的结构域。本研究结果为斑马鱼松果体和精巢中数百种节律表达的lncRNAs提供了新的注释和调控机制,并为他们在不久的将来的实验研究奠定了基础。


文章二

英文题目:Hundreds of lncRNAs Display Circadian Rhythmicity in Zebrafish Larvae

中文题目:数百种lncRNA在斑马鱼幼鱼中显示昼夜节律性

期刊:Cells

IF:6.600

实验材料:

野生型AB品系斑马鱼交配产生的幼鱼在正常光/暗(LD,14/10 h)的条件下,激活和引导昼夜节律系统,然后转入恒定光照(LL)或恒定黑暗(DD)环境。在DD条件下,利用微弱的红色手电筒在黑暗中采集样品。所有样品均在2分钟内采集。
在恒定黑暗或恒定光照条件下,从受精120h后,每4小时从大约50只野生型幼鱼中提取总RNA,共6个时间点,12组样本。(测序分析工作由百迈客生物支持完成)

研究背景:

生物钟是一种内源性的时间保持机制,调节独特的24小时代谢、生理和行为节奏。生物钟失灵与健康问题密切相关,如睡眠障碍、精神疾病和癌症。斑马鱼幼虫是透明的,受精后几天不需要喂食,因此而产生的混杂效应是可以避免的,因此斑马鱼幼鱼可以独立于进食来研究昼夜节律。之前斑马鱼松果体和精巢的研究发现26个节律性表达的lncRNAs在两个器官中被证明是共同表达的,作者假设一些lncRNAs在斑马鱼幼鱼中也有节律性表达,使用高通量测序第一次对斑马鱼幼鱼数百个昼夜表达的lncRNAs进行系统研究。

研究结论:

在本研究中,作者生成了斑马鱼幼鱼的时间表达转录本图谱,揭示了调控斑马鱼幼鱼lncRNAs表达谱的昼夜动态。本研究发现了3220个lncRNAs在DD和LL条件下的表达谱,鉴定了578个周期表达的lncRNAs,并使用GO、COG和KEGG途径富集分析对其进行注释,结果表明,大多数这些节律表达的幼鱼lncRNAs可能参与了关键的生物学过程。通过比较来自松果体和精巢的lncRNAs,发现9个(DD)和12个(LL)幼鱼lncRNAs分别在斑马鱼松果体和精巢中共同表达,在这些共表达的lncRNAs编码的多肽中,发现3个多肽(DD)和1个多肽(LL)具有蛋白质数据库中已知的结构域。作者研究了这些共表达的lncRNAs编码的多肽,以预测它们的3D模型和功能。此外,对人类、小鼠和果蝇的幼鱼lncRNAs进行了保守分析,发现斑马鱼幼鱼在DD和LL条件下分别与人类共享35和42个lncRNAs,与小鼠共享1个和4个lncRNAs。作者选择了这三个物种共享的5种节律表达的lncRNAs进行编码性研究,发现了这5种lncRNAs编码的数百种多肽,对这些保守肽研究了它们的三维模型和相应的已知结构域,发现在α-螺旋、β-链和随机卷曲方面具有相似性。这些结果将帮助昼夜节律生物学家选择昼夜表达的lncRNA,以进行进一步的功能研究。

通过以上两篇文章,我们不难发现,通过测序数据结合公共数据,相同的研究切入点从不同的材料出发也可以获得丰富得研究结论。这样不仅可以发挥沉积得公共数据的使用价值,不让它成为沉睡的数据垃圾,也可以让灵活开放的研究思路以高性价比得方式高效实现。正值年末,百迈客转录组系列产品促销活动火热进行中,无论是测序还是分析,价格优惠,欢迎垂询~

 

 

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