干貨 | 鏈特異性RNA-seq文庫構建有哪些方法?
相比于普通的RNA-seq文庫,鏈特異性RNA-seq保留了轉(zhuǎn)錄本的方向信息,可以確定reads是來源于正鏈或負鏈,使得基因定量和可變剪切事件檢測更準確,對挖掘天然反義LncRNA的信息,分析基因結(jié)構及功能分析更有利。
那么有哪些方法可以實現(xiàn)鏈特異性文庫構建?這些不同的方法分別適合哪類RNA樣本建庫呢?今天,小編將給大家進行詳細解答
如何構建鏈特異性文庫
目前鏈特異性文庫的建庫方法有很多種,主要分為2類。第一類是在RNA的3’和5’端加上不同的接頭,2個不同的接頭序列標記RNA的3’和5’端(圖1A)。第二類依賴于化學修飾標記一條鏈,使得堿基發(fā)生變化或鏈被降解(圖1B)。
不同RNA樣本如何構建鏈特異性文庫
01
小RNA屬于非編碼核糖核酸(ncRNA),在基因調(diào)控中有重要的作用,包括miRNA/piRNA/tRF&tiRNA/tRNA/snRNA/snoRNA等。由于小RNA片段比較小,比如miRNA(17-25 nt),piRNA (24-35 nt),tRNA (60-95 nt),不適合使用隨機引物合成cDNA(片段越小,隨機引物可結(jié)合的位點越少)。
同時小RNA也不帶有Poly (A)尾巴,無法使用Oligo dT引物合成cDNA。因此,Small RNA樣本通常采用RNA ligation的方法在RNA的3’和5’端分別連接接頭來構建鏈特異性文庫。
02
對于mRNA/LncRNA/CircRNA等通常大于200 nt,可以使用隨機或Oligo dT引物合成cDNA第一鏈。在合成cDNA第二條鏈的時候加入dUTP,dUTP的鏈可以被酶消化或擴增的時候用不識別dUTP的聚合酶。
03
對于一些難擴培的細胞或者從組織上直接分離下的少量細胞,如特殊的組織,血清/血漿以及外泌體等樣本,能夠獲取的RNA總量可能在10 ng以下。
對于微量RNA鏈特異性轉(zhuǎn)錄組文庫構建,通常使用SMART技術,通過隨機或oligo dT引物(帶一段接頭序列),合成cDNA第一鏈,并在3'端加上三個C,進一步使用TSO ( template-switching oligo )引物通過鏈置換添加另一端接頭序列,保留了RNA的鏈來源信息。
各種鏈特異性文庫測序結(jié)果對比
研究者使用釀酒酵母轉(zhuǎn)錄組作為基準,比較了多種文庫構建方法,發(fā)現(xiàn)在鏈特異性、文庫復雜性、均一性和覆蓋連續(xù)性、與已知注釋一致性,及表達譜的準確性方面都存在顯著差異。
通過權衡每種方法的性能和簡易性,研究者認為dUTP二鏈標記方法最好,在單端和雙端測序數(shù)據(jù)中Unique比例,5’和3‘端的轉(zhuǎn)錄本分布比例以及樣本間重復性方面均比其它方法表現(xiàn)優(yōu)異。
ABclonal 的RNA-seq鏈特異性文庫構建試劑盒也是采用dUTP二鏈標記方法,確定轉(zhuǎn)錄本來源于正義鏈或反義鏈,更準確定量基因表達和可變剪切事件,提高反義轉(zhuǎn)錄本檢出率和無參組裝效率,獲得最真實的樣本轉(zhuǎn)錄信息。
ABclonal
公司簡介
愛博泰克生物科技有限公司(ABclonal Technology Co.,Ltd.)成立于2011年,作為生命科學解決方案的提供商,旨在為更多的科研工作者、IVD企業(yè)、新技術開發(fā)企業(yè)提供抗體、酶、NGS產(chǎn)品和蛋白制品等全套解決方案。