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关于基于NGS的RNA测序比基因表达芯片更具优势2020/3/26 13:40:45

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丨丶华贵铂金斗士

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2020-3-17
发表于 5 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式

  我们对答案的好奇和追求始终是探索的驱动力。随着我们的工具已从基本的光学显微镜进化到高通量DNA测序仪,我们对周围世界的认识也在进化。新一代测序(NGS)以及基于NGS的RNA测序(RNA-Seq)作为最新的技术进步,正在推动科学家超越当前研究方法的极限。随着研究人员试图了解转录组如何塑造生物学,RNA-Seq正成为现代科学中最重要、最强大的工具之一。天津刻章
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  RNA-Seq作为一种高度灵敏且准确的基因表达分析方法,让人们看到了之前无法检测的基因表达变化,并实现了多种形式的非编码RNA的鉴定。有了RNA-Seq,研究人员可检测转录组的精细结构,如转录异构体、基因融合、单核苷酸变异及其他特征,而不受现有知识的限制。

  RNA测序相对基因表达芯片的优势

  1、无假设的研究设计和更高的发现能力

  RNA-Seq是一种基于测序的强大方法,让研究人员能够打破传统技术的低效和花费,如实时定量PCR(RT-PCR)和芯片。无论是将RNA-Seq添加到现有的研究方法中,还是从一种方法彻底转换到另一种,RNA-Seq都带来了许多显而易见的优势。这种方法不需要预先设计的探针,因此数据集是无偏倚的,实现了无假设的实验设计。这种类型的NGS分析对转录本和变异发现研究而言是一种有力工具,而传统的芯片方法无法实现。

  2、更宽的动态范围和更高的灵敏度

  芯片测定连续探针强度,而RNA-Seq不同,它对与参考序列比对的单条序列进行定量,产生了离散的(数字)读数。此外,通过增加或减少测序读数(覆盖水平或覆盖深度),研究人员可以微调实验的灵敏度,以适应不同的研究目标。这个过程的数字化属性以及控制覆盖水平的能力支持一个非常宽的动态范围,提供绝对而不是相对的表达值。因此,研究表明,RNA-Seq可检测的差异表达基因比例比表达芯片更高,特别是低丰度的基因。

  除了基因表达谱分析,RNA-Seq还能鉴定选择性剪接异构体、剪接位点和等位基因特异的表达–所有这些都在单个实验中完成。此外,RNA-Seq还能测序极短的片段,且文库制备方法可包含或排除mRNA提取,这样它就能检测并测序小RNA(smallRNA)及多种形式的非编码RNA,总之,RNA-Seq相对于芯片而言具有很多优势。它带来转录组范围的覆盖、宽的动态范围以及高灵敏度的独特组合,让研究人员能够研究和了解正常发育和疾病的分子机制。

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  参考文献:运用RNA-Seq实现新一代的基因表达谱分析

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  标题:基于NGS的RNA测序比基因表达芯片更具优势_Illumina中国官网

  描述:RNA-Seq作为一种高度灵敏且准确的基因表达分析方法,让人们看到了之前无法检测的基因表达变化,并实现了多种形式的非编码RNA的鉴定。有了RNA-Seq,研究人员可检测转录组的精细结构,如转录异构体、基因融合、单核苷酸变异及其他特征,而不受现有知识的限制。

  撰稿二

  关键词:单细胞测序

  标题:单细胞测序在癌症治疗中的应用

  正文:

  新一代测序(NGS)的高度准确性和特异性使其成为单细胞和低水平DNA/RNA测序的理想工具。单细胞技术日益增多,已发布的单细胞技术包括DNA突变、拷贝数变异(CNV)、DNA–蛋白质结合、RNA剪接检测和mRNA表达测定。最近,微流体平台和基于液滴的方法,使得大量单个细胞的mRNA大规模平行测序成为可能。单个细胞的功能在很大程度上取决于其与相邻细胞的相互作用。单细胞测序实验中通常缺少此空间信息,但新的方法和分析算法将单细胞基因表达的测量与组织内的空间定位结合了起来。

  如今,单细胞测序在癌症治疗中发挥着重要作用。驱动突变经过肿瘤亚克隆的连续克隆扩张达尔文选择,进而导致肿瘤进展。因此,晚期肿瘤可能含有大量独特的亚克隆,带有不同的变异组、不同的组织病理学,对治疗具有不同的反应。诊断时对所有亚克隆进行分子分析非常重要,因为仅占原发性肿瘤0.3%的亚克隆可能会在复发后成为优势克隆。深度测序可检测低至总肿瘤细胞群1%的亚克隆丰度,但需要单细胞测序法在罕见细胞群上对治疗效果进行充分鉴定。循环肿瘤细胞(CTC)还可用于检测癌症。游离癌症核酸标志物检测——也称为液体活检——可更具敏感性和重复性。用于癌症干细胞(CSC)和播散癌细胞分子分析的单细胞方法也增加了我们对肿瘤发展、转移和治疗反应的理解。

  近期临床资料已表明免疫系统功能的治疗性增强可提高癌症预后。阻断细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白-4(CTLA-4)的抗体和程序性死亡受体-1(PD-1)在大量癌症中诱导临床反应,包括黑色素瘤、肺癌、肾癌、膀胱癌和霍奇金淋巴瘤。单细胞测序法使我们有可能更深入地了解免疫细胞和肿瘤细胞之间复杂的相互作用,更彻底地鉴定肿瘤的细胞学生态体系。

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  参考文献:单细胞研究

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  标题:单细胞测序在癌症治疗中的应用_Illumina中国官网

  描述:单细胞测序实验中通常缺少此空间信息,但新的方法和分析算法将单细胞基因表达的测量与组织内的空间定位结合了起来。如今,单细胞测序在癌症治疗中发挥着重要作用。驱动突变经过肿瘤亚克隆的连续克隆扩张达尔文选择,进而导致肿瘤进展。因此,晚期肿瘤可能含有大量独特的亚克隆,带有不同的变异组、不同的组织病理学,对治疗具有不同的反应。
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