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前所未有的机会。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最大使用价值,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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