什么是RNA測序?
RNA 測序是一種用于鑒定構(gòu)成 RNA 分子的堿基序列的技術(shù)。
RNA 測序讓我們更多地了解哪些基因在不同類型的細(xì)胞中在不同時(shí)間表達(dá)(開啟)或抑制(關(guān)閉)。
生物體中的大多數(shù)細(xì)胞都包含完全相同的基因組,但不同細(xì)胞類型的外觀和功能存在巨大差異。
在不同的細(xì)胞類型中,不同的基因組合被打開或關(guān)閉,導(dǎo)致我們觀察到的結(jié)構(gòu)和功能多種多樣。 我們使用 RNA 測序研究同一生物體中細(xì)胞之間的這些差異。
我們可以使用一種稱為 RNA 測序 (RNA-seq) 的技術(shù)來確定哪些基因被打開,以及它們被打開的程度,該技術(shù)可以識別構(gòu)成 RNA 分子的堿基序列。
RNA 測序幫助我們了解哪些基因?qū)е铝瞬煌?xì)胞或組織之間有趣的差異。
例如,紅細(xì)胞是在骨髓中產(chǎn)生的,所以我們找到血紅蛋白在骨髓細(xì)胞中的RNA。 相反,皮膚細(xì)胞不需要產(chǎn)生血紅蛋白,所以我們在皮膚細(xì)胞中找不到血紅蛋白 RNA。
圖1.顯示骨髓細(xì)胞中有大量血紅蛋白亞基 β RNA,但皮膚細(xì)胞中沒有
RNA 測序還可以幫助識別健康細(xì)胞與那些因受疾病影響而功能不正常的細(xì)胞之間的差異。
例如,健康的骨髓細(xì)胞表達(dá)大量的血紅蛋白 RNA。 然而,具有β地中海貧血突變的骨髓細(xì)胞——導(dǎo)致血紅蛋白生成減少——表達(dá)的血紅蛋白RNA要少得多。
圖2.顯示健康骨髓細(xì)胞中的大量血紅蛋白亞基 β RNA,而在具有 β 地中海貧血突變的骨髓細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)這種 RNA 的量減少。
RNA 測序如何工作?
RNA 測序的第一步是從被研究的細(xì)胞中提取所有 RNA 分子。?
在受轉(zhuǎn)錄啟發(fā)的過程中,RNA 測序從 RNA 用于復(fù)制 DNA 開始。
這種類型的 DNA 稱為互補(bǔ) DNA (cDNA),它是使用一種稱為逆轉(zhuǎn)錄酶的酶制成的——之所以這樣命名,是因?yàn)樗c轉(zhuǎn)錄相反!
一旦生成 cDNA,就可以像完成所有 DNA 測序一樣對其進(jìn)行讀取或測序
下一代測序 (NGS) 方法使我們能夠以比微陣列等舊方法低得多的成本對 DNA 進(jìn)行大規(guī)模測序。
通過對每個(gè) cDNA 分子進(jìn)行測序,我們可以找出最初存在的 RNA。 這告訴我們哪些基因正在被轉(zhuǎn)錄(打開),以及它們打開了多少。