RNA是生物學(xué)分子機(jī)理研究中不可避免需要使用到的研究對(duì)象。細(xì)胞內(nèi)的RNA蘊(yùn)含著豐富的信息,包括序列、豐度、結(jié)構(gòu)等。由于RNA表達(dá)具有時(shí)間和空間的特異性,樣本獲取難度較大,取材后樣本中RNA的精準(zhǔn)分析顯得尤其重要。華大智造目前已發(fā)布四款基于MGI測(cè)序平臺(tái)的RNA建庫(kù)試劑盒,本次將重點(diǎn)介紹MGIEasy RNA方向性文庫(kù)制備試劑盒。
目前主要的RNA研究策略包括轉(zhuǎn)錄組測(cè)序(mRNA),長(zhǎng)鏈非編碼RNA測(cè)序(lncRNA),小RNA測(cè)序(small RNA)和環(huán)狀RNA測(cè)序(circRNA)等。華大智造已發(fā)布四款基于DNBSEQTM技術(shù)并與MGI測(cè)序平臺(tái)適配的RNA建庫(kù)試劑盒(表1)用于實(shí)現(xiàn)RNA的系統(tǒng)化研究。
前期我們已介紹了MGIEasy RNA文庫(kù)制備試劑盒(可點(diǎn)擊此鏈接或文末鏈接查看)[劉致恒(zhihe1] ,本期著重介紹MGIEasy RNA方向性文庫(kù)制備試劑盒。對(duì)比常規(guī)RNA分析,方向性RNA測(cè)序分析在構(gòu)建測(cè)序文庫(kù)時(shí),將RNA鏈的方向信息保存到文庫(kù)中,測(cè)序后的數(shù)據(jù)分析可確定轉(zhuǎn)錄本是來(lái)自正義還是反義DNA鏈,這一方法更能準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)錄本的數(shù)量和確定基因的結(jié)構(gòu),同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)反義轉(zhuǎn)錄本以及更多新的基因,是研究基因結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)調(diào)控的重要手段。簡(jiǎn)單的說(shuō),RNA方向性轉(zhuǎn)錄組測(cè)序就是高階版本轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,能夠幫助生物狗更加精準(zhǔn)分析基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)信息。
那么MGIEasyRNA方向性文庫(kù)制備試劑套裝的表現(xiàn)究竟如何呢?讓我們一一道來(lái)。
1.起始量可低至10ng

圖1(左) 不同起始量PCR產(chǎn)量 圖2(中) 不同起始量比對(duì)率 圖3(右) 不同起始量基因檢出數(shù)
用商業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)品UHRR(Universal Human Reference RNA,Agilent,740000)進(jìn)行測(cè)試,total RNA投入量分別為10ng,50ng,200ng和1μg,OligodT磁珠釣取polyA RNA后,采用MGIEasy RNA方向性文庫(kù)制備試劑套裝建庫(kù),結(jié)果顯示,文庫(kù)產(chǎn)量與1ug達(dá)到同等水平,基因比對(duì)率達(dá)到60%左右和基因檢出數(shù)接近20000個(gè),不同起始量不存在顯著差異。即使當(dāng)投入量低至10ng時(shí),本試劑盒保持穩(wěn)定高質(zhì)量數(shù)據(jù)產(chǎn)出,能夠解決生物狗珍貴樣本分析的老大難問(wèn)題,使得即使只有10ng total RNA的珍貴樣本也依然可以保持高質(zhì)量數(shù)據(jù)產(chǎn)出。
2. 基因表達(dá)定量精準(zhǔn),重復(fù)性好
同樣是UHRR釣取polyA RNA后,采用MGIEasy RNA方向性文庫(kù)制備試劑套裝構(gòu)建庫(kù),結(jié)果分析顯示,在基因定量準(zhǔn)確性上,MGIEasy RNA方向性文庫(kù)與qPCR的一致性為0.86,與MGIEasy RNA文庫(kù)(采用MGIEasy RNA文庫(kù)制備試劑套裝建庫(kù))的定量一致性達(dá)0.99以上,三次樣本測(cè)試重復(fù)性可達(dá)到0.99以上。
圖4(左) MGIEasy RNA方向性試劑盒與qPCR定量一致性 圖5( 右)MGIEasy RNA方向性文庫(kù)與MGIEasy RNA文庫(kù)定量一致性
3. RNA結(jié)構(gòu)分析更直接可靠
MGIEasyRNA方向性文庫(kù)制備套裝在結(jié)構(gòu)分析上到底有哪些優(yōu)勢(shì)呢?首先是能準(zhǔn)確定向RNA轉(zhuǎn)錄的方向,如圖6所示,MGIEasyRNA方向性文庫(kù)檢測(cè)到正鏈的比例可以達(dá)99%。
圖6 RNA方向性試劑盒與RNA試劑盒的正鏈比例
由于MGIEasy RNA方向性文庫(kù)能夠定位RNA轉(zhuǎn)錄的方向,所以在相同Reads深度的覆蓋下,MGIEasy RNA方向性文庫(kù)能更準(zhǔn)確的確定Junction形成的位點(diǎn),對(duì)于轉(zhuǎn)錄本結(jié)構(gòu)檢測(cè)及變異分析更有助益。
圖7 RNA方向性試劑盒相比RNA試劑盒進(jìn)行轉(zhuǎn)錄本結(jié)構(gòu)檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)
4. 更完美的基因覆蓋度
與I平臺(tái)的同類(lèi)型主流試劑盒的文庫(kù)數(shù)據(jù)相比,MGIEasy RNA方向性文庫(kù)具有更完美的基因覆蓋度,能均勻覆蓋基因5’端到3’端(圖8),那么在轉(zhuǎn)錄本組裝等方面就具有更多優(yōu)勢(shì)。RNA方向性試劑盒不僅在結(jié)構(gòu)分析和基因表達(dá)定量分析上的雙重優(yōu)勢(shì),而且讓基因檢測(cè)更準(zhǔn)確。
圖8 RNA方向性試劑盒與I平臺(tái)的主流試劑盒的均一性比較
RNA方向性試劑盒在基因結(jié)構(gòu)分析和基因表達(dá)定量分析上的雙重優(yōu)勢(shì),讓基因檢測(cè)更準(zhǔn)確。
當(dāng)然,我們也不能只看MGISEQ平臺(tái)上比較數(shù)據(jù),為了分析不同測(cè)序平臺(tái)之間是否存在顯著性差異,我們也進(jìn)行了I平臺(tái)的主流試劑盒(N和K)數(shù)據(jù)一致性分析,結(jié)果顯示與N試劑盒的一致性為0.95,與K試劑盒的一致性為0.98(圖9)。整體上來(lái)說(shuō)平臺(tái)之間,不同試劑盒之間具有可比性。
圖9 RNA方向性試劑盒與I平臺(tái)的主流試劑盒的一致性
下面快速總結(jié)一下華大智造不同試劑盒以及使用范圍,提供給各位生物狗們選擇,讓大家不要為了寶貴樣本數(shù)據(jù)產(chǎn)出發(fā)愁。
以上試劑盒中,rRNA去除試劑盒是一款高效的RNA富集試劑盒,能有效去除rRNA,保留mRNA,lncRNA和circRNA。另外一種常見(jiàn)的RNA富集方法,是通過(guò)OligodT磁珠釣取具有polyA尾巴的mRNA和部分lncRNA,這種方法已有很多成熟的商用試劑盒。Total RNA樣本經(jīng)上述任一種富集方法處理后,即可結(jié)合MGIEasyRNA文庫(kù)制備試劑盒套裝或MGIEasy RNA方向性文庫(kù)制備試劑盒套裝進(jìn)行文庫(kù)構(gòu)建并進(jìn)行后續(xù)測(cè)序。
此外,關(guān)于small RNA文庫(kù)制備試劑盒介紹請(qǐng)點(diǎn)擊這里,這個(gè)可是華大智造測(cè)序平臺(tái)上的王牌應(yīng)用之一,在超過(guò)100篇文章中已經(jīng)被驗(yàn)證和使用。
最后,奉上MGIEasy RNA方向性文庫(kù)制備試劑盒實(shí)際數(shù)據(jù)供測(cè)評(píng)練手,請(qǐng)戳這里→
ftp://ftp.cngb.org/pub/CNSA/CNP0000288/CNS0040524/CNX0048125/CNR0066420/
ftp://ftp.cngb.org/pub/CNSA/CNP0000288/CNS0040524/CNX0048127/CNR0066422/
參考文獻(xiàn):
[1] Salmena, L., Poliseno, L., Tay, Y., Kats, L., & Pandolfi, P. P.(2011). A ceRNA Hypothesis: The Rosetta Stone of a Hidden RNA Language?Cell, 146(3), 353–358.
[2] Kallen A N, Zhou X B, Xu J, et al. The imprinted H19 lncRNAantagonizes let-7 microRNAs[J]. Molecular cell, 2013, 52(1): 101-112.
[3] Jin X, Feng C, Xiang Z, et al. CircRNA expressionpattern and circRNA-miRNA-mRNA network in the pathogenesis of nonalcoholicsteatohepatitis[J]. Oncotarget, 2016, 7(41): 66455.