RNA-Seq

RNA-Seq技术,全称为:RNA sequencing。是一种利用高通量测序技术(NGS)对生物样本中所有转录产物(RNA)进行全面、快速测序的技术。该技术通常利用mRNA特有的“尾巴”(polyA尾)将其从总RNA中分离出来。然后将mRNA反转录成更稳定的cDNA。在cDNA片段两端连接上特定的短二代测序接头,随后进行后续的建库、测序和分析。

 

RNA-Seq数据能鉴定到几乎所有种类的转录本;确定基因的转录结构;并且在不同处理条件下量化每个转录本的表达水平。RNA-Seq能无偏绘制高分辨率全球转录组图谱,它允许以经济且准确的方式进行基因表达量化和多组样本间的差异基因表达分析。RNA-seq能无需参考基因组即可发现新的转录本,能对以前未研究过的物种转录组进行denovo组装。


RNA-Seq技术,文库构建主要分为以下步骤:

1、RNA提取;

2、富集mRNA;

3、片段化;

4、合成互补DNA(cDNA);

5、加接头;

6、 高通量测序;

7、测序。

16

大豆是世界上最重要的植物蛋白和食用油来源作物之一,然而大豆基因功能研究和精准分子育种的推进,长期受制于器官发育过程中基因表达的时空精细调控图谱缺失。针对这一基础性和应用性兼具的重大难题,中国科学院遗传与发育生物学研究所联合多家单位,利用RNA-Seq技术开展了系统性研究。该团队创新性地构建了“宏观—单细胞—空间”三级转录解析体系:首先基于314份全器官样本的Bulk RNA-Seq大数据,精准锁定大豆各器官发育阶段和关键器官的特征基因;进而运用snRNA-Seq捕获五个核心功能器官(根、根瘤、茎尖、叶、茎)的细胞级表达图谱;最终通过Stereo-Seq实现基因表达的3D空间位置信息可视化,首次在大豆中完整呈现了基因表达的时空动态轨迹。核心发现证实,GmPMTs基因通过串联重复扩张调控根瘤发育,根尖3D细胞图谱揭示了细胞分化的精细路径,根瘤空间图谱则精准定位了共生相关基因[1]。该案例充分展现了RNA-Seq技术在大规模检测转录表达、解析器官特异性调控网络、驱动时空多组学大尺度研究中的核心应用价值。

19212424

[1]Fan J, Shen Y, Chen C, et al. A large-scale integrated transcriptomic atlas for soybean organ development. Mol Plant. 2025;18(4):669-689. doi:10.1016/j.molp.2025.02.003