當前, 絕大多數(shù)的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)都是基于以Illumina平臺為代表的第二代高通量測序技術(shù)獲得的, 但是第二代測序技術(shù)無法提供大量的長轉(zhuǎn)錄本并且丟失可變剪接等重要信息, 因而大大制約了轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的深度利用.通過以PacBio為代表的第三代測序技術(shù), 可以獲得更長乃至全長轉(zhuǎn)錄組, 但由于PacBio轉(zhuǎn)錄組測序近幾年才剛興起, 只有少量的物種基于PacBio平臺獲得了轉(zhuǎn)錄組. PacBio全長轉(zhuǎn)錄組測序, 在上才剛開展但發(fā)展很快, 其實驗與數(shù)據(jù)分析標準和質(zhì)量控制方面的研究對于未來的大規(guī)模應(yīng)用至關(guān)重要.

來自南開大學生命科學學院等處的研究人員在上嘗試依據(jù)PacBio平臺試劑(P6/C4)優(yōu)化實驗參數(shù), 設(shè)計質(zhì)量控制指標并使全長轉(zhuǎn)錄組測序標準化. 這篇文章基于一組昆蟲(麻皮椿)全長轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù), 對已取得的部分結(jié)果進行報告，成果公布在《科學通報》上.

基因組和轉(zhuǎn)錄組測序是生命科學領(lǐng)域的基礎(chǔ)性工作. 由于絕大部分非模式生物缺乏基因組數(shù)據(jù), 全長轉(zhuǎn)錄組測序就變得尤為重要, 全長轉(zhuǎn)錄本可以大大促進這些物種的基因功能、基因表達調(diào)控和進化關(guān)系等多方面的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究. 但是, 由于RNA易降解和不同的轉(zhuǎn)錄本表達量差異巨大等多種原因, 從總RNA中獲取盡量多的全長轉(zhuǎn)錄本難度巨大. 當前, 絕大多數(shù)的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)都是基于第二代高通量測序技術(shù)獲得的, 第二代測序技術(shù)測序序列短, 短序列拼接無法提供大量的長轉(zhuǎn)錄本并且丟失可變剪接等重要信息, 因而轉(zhuǎn)錄組的從頭測序開始采用PacBio第三代測序技術(shù).

PacBio RS系列測序儀, 是基于單分子實時(single molecule real time, SMRT)測序技術(shù)的單分子測序儀, 由美國Pacific Biosciences (PacBio)公司設(shè)計制造. PacBio RS Ⅱ型測序儀結(jié)合的P6/C4試劑(2014年8月15日推出), 可以獲得高達12000 bp平均長度的測序讀段, 大大促進了獲得完整基因組和全長轉(zhuǎn)錄組的能力.

根據(jù)公開發(fā)表的文獻, 只有少量物種基于PacBio平臺獲得了轉(zhuǎn)錄組: 這其中包括第二、三代測序混合拼接或第二代矯正第三代技術(shù)獲得的人的類淋巴母細胞[和丹參(Salvia miltiorrhiza)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù); *基于PacBio平臺獲得的轉(zhuǎn)錄組絕大部分來自人類, 另外也有HIV 的病毒、牛(Bovine)、小鼠(Mus musculus)和克氏冕狐猴(Propithecus coquereli)等; 然而, 基于PacBio平臺的全長轉(zhuǎn)錄組測序方面的研究, 上才剛開展, 直到2015年才有真菌(Fungi)、四倍體棉花(Gossipium hirsutum)和歐洲烏賊(Sepia officinalis)等物種測序.

這項研究在大量實驗與數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上, 在上嘗試依據(jù)PacBio平臺試劑(P6/C4)優(yōu)化實驗參數(shù), 設(shè)計質(zhì)量控制指標并使全長轉(zhuǎn)錄組測序標準化.文章報道的部分研究結(jié)果基于一組昆蟲(麻皮椿(Erthesina fulloThunberg))全長轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)但不限于昆蟲, 具有更為普遍的意義.

文章指出，PacBio平臺發(fā)展迅猛, 其測序長度和通量的增加潛力依然巨大, 有可能替代第二代測序技術(shù), 成為基因組和轉(zhuǎn)錄組從頭測序的. 未來的轉(zhuǎn)錄組測序優(yōu)選方案是基于PacBio平臺獲得樣品的全長轉(zhuǎn)錄組, 而后以全長轉(zhuǎn)錄組為參考應(yīng)用Illumina雙端測序數(shù)據(jù)定量. PacBio全長轉(zhuǎn)錄組測序在建立標準流程, 優(yōu)化實驗參數(shù)和質(zhì)量控制方面的研究將是未來基因組學領(lǐng)域的一個重要研究方向.

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