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基于單分子測序儀的基因表達分析新技術

日期:2011-05-24 08:15:41

日本橫濱市RIKEN Omics科學中心(RIKEN Omics Science Center)的研究人員開發出一種新的基因表達分析技術,只需100 ng總RNA,就能準確定量地測定基因表達水平。該成果近日發表在《Genome Research》在線版上。

這項技術稱為“HeliScopeCAGE”,它將RIKEN的CAGE(Cap Analysis of Gene Expression)與第三代測序公司Helicos BioSciences的Helicos遺傳分析系統相結合,為稀有細胞群體的基因表達網絡分析開啟了大門。

CAGE是近年出現的一種分析RNA轉錄本的高效方法。它由日本科學家Hayashizaki等開發,能產生樣品中mRNA的5’端快照。這種技術實現了高通量的基因表達分析以及轉錄起點的圖譜分析。

目前有很多方法能確定轉錄本的豐度,包括RT-PCR、EST測序、SAGE和大規模平行測序等,這其中大部分都依賴3’端的序列。但是對于轉錄起點和相關啟動子的鑒定,5’端特異的特征序列則是表達譜注釋所必需的。因此,研究人員開始利用CAGE進行5’端短序列標簽的克隆。

近幾年,新一代測序儀就基因在分子水平如何表達提供了日漸詳細的信息。這些基因的轉錄產物揭示了轉錄本結構和功能的復雜度,為了解癌癥及其他疾病的分子性質提供了線索。

對于HeliScopeCAGE,研究人員修改了原先的CAGE步驟,以便與HeliScope 單分子測序儀共同使用。與之前的測序儀不同,HeliScope測序儀不采用PCR反應來擴增DNA鏈,此過程可能會將偏差引入數據。相反,HeliScope測序儀真正對DNA鏈本身測序,實現了高度精確的測定。

RIKEN的研究人員證實了這種直接方法能減少偏差,為低至100 ng,高至5 μg的總RNA帶來高度重復的數據。白血病細胞系THP-1和人子宮頸癌細胞系HeLa之間的比較進一步說明,這種技術產生的結果與傳統芯片分析的結果高度相關。


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