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LncRNA-Seq

LncRNA-Seq

长链非编码RNALong non-coding RNAs, lncRNA)是一类长度超过200 nt且少有或不具有蛋白质编码潜能的复杂RNA,以带有polyA尾和不带有polyA尾两种形式广泛的存在于各类生物体内。lncRNA可以与DNARNA或蛋白质结合,在表观修饰上,转录过程前后等多种水平调控基因的表达,并具有跨物种的低保守性、组织特异性和丰度低等特点。近年来对于lncRNA的研究广泛涉及了人类疾病,农业生产和基础研究等,但仍有绝大部分的lncRNA与其功能尚不清晰。

 lncRNAs测序可采用去除rRNA的方法进行建库,采用高通量测序技术并依托强大的生物信息分析平台,对于样品内全部已知或未知的lncRNA进行全面、深入的研究,揭示其在疾病或特定生物学过程中的功能。

技术路线

技术优势

测序策略

测序策略:
PE150
建议数据量:

10G 以上

收样要求

组织
500mg新鲜植物样本,300mg新鲜动物样本(注: 肿瘤组织优先选择RNAlater保存)
细胞
>5*106悬浮/贴壁细胞
血液
>3ml全血/全血分离的有核细胞
RNA总量
>3μg,浓度 >50ng/μl, RIN值>6.5
对于较难进行取材的医学类样品,可以适当降低样本标准。

您可以得到的数据分析

LncRNA测序生物信息学分析流程

常规分析
高级分析

测序数据质控分析

高质量序列与参考基因组比对

已知mRNA鉴定

mRNA表达谱分析

已知lncRNA鉴定

LncRNA表达谱分析

预测新lncRNA

新LncRNA的功能预测

新lncRNA二级结构预测及表达谱分析

样本间mRNA差异表达分析(有重复样本)

样本间lncRNA差异表达分析(有重复样本)

差异基因的GO分类和KEGG富集分析(有重复样本)

时间序列的差异表达分析

LncRNA与mRNA关联分析及共表达网络构建

个性化定制分析

案例解析

陆川猪(肥)与杜洛克猪(瘦)组织中lncRNAs与脂肪代谢之间的关系


本研究对陆川猪和杜洛克猪两个品种的三种不同器官—肝脏,肌肉和脂肪组织中的lncRNAs分别进行了高通量测序。对测序数据进行分析后,共得出了4,868个lncRNA转录本(其中包含了3,235个新的lncRNA转录本)和8,843个mRNA转录本,这些lncRNAs的表达具备组织特异性。对各组织表达的lncRNA进行差异表达分析、聚类分析和靶基因预测分析等,从差异性最大的脂肪组织中选取了794个潜在的靶基因,通过分析和预测,发现这些靶基因参与226个信号通路作用,其中包括脂肪因子的信号通路,Pl3K-AKT信号通路和钙离子信号通路。通过筛选得知,差异表达的lncRNAs和mRNAs可被定位到13个数量性状的位点上,包括65个QTL_ID。 通过筛选,被定位在两个对脂肪堆积最为显著的QTL_ID的lncRNA与基因ELOVL6和STEAP4共表达。最后,采用qRT-PCR对lncRNA和mRNA的共表达进行了验证,阐述了lncRNA在相同的QTL_ID与mRNA共同参与基因表达调控。


Yu, Lin, et al. "Comparative analyses of long non-coding RNA in lean and obese pigs."Oncotarget(2017): 41440.(Impact factor: 5.18)



A. 四种不同的计算方法筛选出共同的4,868个lncRNA

B.分别针对杜洛克猪和陆川猪的肝、肌肉和脂肪组织中的lncRNA聚类分析热图

C.通过测序得到杜洛克猪和陆川猪脂肪组织中差异表达显著的lncRNA的GO分类与富集示意图


利用高通量测序方法对鸡睾丸中不同精子活力相关lncRNAs与mRNAs的研究


精子活力是衡量公鸡生殖力很重要的标准,然而影响公鸡精子活力的基因调控机制尚不清晰。此研究欲探究与精子活力相关的lncRNAs和其相关通路。在此研究中,作者利用lncRNA测序的方法揭示了六只“北京优”公鸡睾丸中mRNA和lncRNA与精子活力的关系。测序结果显示,2,597个鸡睾丸中的lncRNAs被鉴定出来,其中包括了lincRNA,反义lncRNAs,和intronic lncRNAs,在所有lncRNAs中,124个是显著差异表达的。同时,17,690个mRNAs被鉴定出来,其中544个是差异表达的。随后的GO富集分析显示了这些mRNA和lncRNAs与ATP结合、纤毛组装和氧化还原等功能相关。基于生物信息学方法进行lncRNA和mRNA联合分析后,得到10个lncRNA-mRNA共表达关系对及2个lncRNA-mRNA反向调控关系对。除此之外,作者运用qRT-PCR对于共表达的mRNALOC428510和lncRNAMSTRG.408进行验证,进一步的揭示了lncRNA与公鸡的精子活力的相关性。这是首例从基因组的层面上研究lncRNA与鸡睾丸中精子活力关系的研究,为控制和了解公鸡繁殖力提供了重要的参考依据。


Liu, Yifan, et al. "Analyses of Long Non-Coding RNA and mRNA profiling using RNA sequencing in chicken testis with extreme sperm motility."Scientific reports7.1 (2017): 9055.(Impact factor: 4.259)


A. 高精子活力公鸡样本和低精子活力公鸡样本中差异表达的lncRNAs和mRNA聚类热图

B. lncRNA和mRNA表达箱线图,显示lncRNA的总体表达水平低于mRNA

研究趋势与研究热点

研究现状:
1.阐明lncRNA对邻近的基因的顺式(cis)调控作用或对远距离基因的反式(trans)调控作用;
2.研究lncRNA作为蛋白骨架或分子伴侣参与蛋白质构象与功能的调控,以及招募蛋白质到细胞内的特定位置;
3.lncRNA与疾病的关系,具备很大被开发成疾病标志物的潜力。


研究前沿趋势:
1.lncRNA作为ceRNA的功能机制等;

2.以lncRNA为中心,利用多组学联合分析手法,阐明非编码RNA在生物体内繁杂的调控机制;
3.lncRNA本身可变剪切事件的研究;
4."非编码"lncRNA编码肽段。

客户常见问题

为什么要在lncRNA建库的时候采用去除rRNA的方法?
因为lncRNA不同于真核生物的mRNA,在真核生物中,lncRNA可能带有PolyA尾巴,也可能不带有PolyA尾巴。为了保证可以对样本中尽可能全的lncRNA进行分析,所以采用去除核糖体的方法。

lncRNA和mRNA是否可以同时进行分析?
可以,在进行lncRNAs测序的同时,可以同时得到mRNA的信息。

可以对无参物种的lncRNA进行测序分析吗?
可以。对于无参考基因组的lncRNA预测,与分析无参基因组mRNA方法基本一致,只不过会在后续的分析过程排除其编码能力(coding potential)。无参非编码RNA有几种方式去预测:(1)通过寻找近缘已知物种的相似基因组序列作为参考基因组,比如梅花鹿的可以用牛的基因组;(2)使用已有的cDNA序列作为参考基因组,这种方法在植物的研究中比较常见;(3)如果所测参考物种没有相近或者相似的基因组,就需要运用软件基于片段重复区进行直接的de novo拼接,比如trinity,SOAP等软件,同时也要对于coding potential进行筛查。对于无参的lncRNA测序分析,理论上可行,但是相对于有参物种,其分析及预测结果可靠性会有所下降。