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集锦|2021年转录调控精读文献汇总

 
 

9个转录组也可以发4分+ 赤霉素A3诱导滇重楼产生多芽并提高繁殖速度

 

滇重楼生长非常缓慢,通常使用根茎切块进行繁殖。是否可以人工诱导根茎切块产生多芽还不清楚。本研究表明赤霉素GA3处理能迅速打破滇重楼休眠,诱导出多芽,为滇重楼快速大量繁殖提供了一种有效的根茎切块技术(详情请点击:项目文章 | 9个转录组也可以发4分+ 赤霉素A3诱导滇重楼产生多芽并提高繁殖速度)。

 

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Wang, M., et al., Gibberellin A3 induces polyaerial shoot formation and increases the propagation rate in Paris polyphylla rhizomes. Industrial Crops and Products, 2021. 

 

 

 

使用PacBio全长转录组测序研究湖北贝母类黄酮的生物合成

 

该研究首次报道了湖北贝母全长转录本的完整序列,为分子标记辅助育种和药用药理活性化合物的研究提供了宝贵的资源(详情请点击:项目文章 | 使用全长转录组测序研究湖北贝母类黄酮的生物合成)。

 

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Guo, K., et al., Full-Length Transcriptome Sequencing Provides Insights into Flavonoid Biosynthesis in Fritillaria hupehensis. Life, 2021.

 

 

 

长读长测序揭示人体组织中转录组的变异—迄今为止最大人全长转录组数据集(98372个新转录本)

 

该研究构建了迄今为止最大的长reads RNA序列数据集。作者使用Nanopore平台的全长转录组测序,鉴定了98372个新的转录本,并使用质谱验证了相似比例的新转录本和注释转录本的蛋白表达(详情请点击:文献解读 | 长读长测序揭示人体组织中转录组的变异—迄今为止最大人全长转录组数据集(98372个新转录本))。

 

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https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.01.22.427687v1.full

 

 

 

Nat Biotechnol:使用Nanopore测序定量分析天然RNA的假尿苷和2'-O-甲基化修饰

 

该研究基于纳米孔直接RNA测序,nanoRMS分析软件,通过识别单分子reads的电流强度变化和电流轨迹分布来估计每个Ψ修饰位点的化学计量值。本研究表明,纳米孔直接RNA测序可以检测并定量细胞RNA的Nm和Ψ修饰(详情请点击:文献解读 | Nat Biotechnol:使用Nanopore测序定量分析天然RNA的假尿苷和2'-O-甲基化修饰)。

 

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Begik, O., et al., Quantitative profiling of pseudouridylation dynamics in native RNAs with nanopore sequencing. Nature Biotechnology. 2021.

 

 

 

蛋白组+转录组联合揭示油茶种子成熟过程油质相关代谢产物的积累规律

 

该研究采用RNA-seq和iTRAQ蛋白质组学技术,对不同成熟度油茶(Camellia oleifera)种子进行转录组和蛋白质组联合分析。展示了海南岛油茶种子成熟过程的动态变化,不仅揭示了关键候选基因和蛋白的时间特异性表达,也为油茶种子的遗传改良提供科学依据(详情请点击:文献解读 | 蛋白组+转录组联合揭示油茶种子成熟过程油质相关代谢产物的积累规律)。

 

 

Ye, Z., et al., Integrative iTRAQ-based proteomic and transcriptomic analysis reveals the accumulation patterns of key metabolites associated with oil quality during seed ripening of Camellia oleifera. Horticulture Research, 2021.

 

 

 

比较蛋白质组学解析番茄幼苗独脚金内酯和生长素之间的作用机制

 

该研究采用TMT定量蛋白质组技术对GR24和IAA处理的番茄幼苗进行了蛋白质组分析。该研究有助于揭示番茄幼苗中SL和生长素的相互作用机制,阐明GR24和IAA的侧枝调控机制,可为番茄分子育种提供指导,为转化植物形态、培育具有理想植株的作物新品种奠定基础(详情请点击:文献解读|比较蛋白质组学解析番茄幼苗独脚金内酯和生长素之间的作用机制)。

 

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Yu Chenliang, et al., Comparative proteomic analysis of tomato (Solanum lycopersicum L.) shoots reveals crosstalk between strigolactone and auxin. Genomics, 2021.

 

 

 

NC:纠错使Nanopore测序技术应用于无参转录组分析成为可能

 

由于ONT测序错误率相对较高(约为14%),ONT转录组的应用范围还受到一定限制。该研究提出一种新的校正方法,可将ONT转录组测序数据错误率降低到约1%,从而实现cDNA全长转录组测序应用于无参考转录组分析的可行性(详情请点击:文献解读 | NC:纠错使Nanopore测序技术应用于无参转录组分析成为可能)。

 

 

Sahlin, K., & Medvedev, P. Author Correction: Error correction enables use of Oxford Nanopore technology for reference-free transcriptome analysis. Nature Communications, 2021.

 

 

 

NBT:使用xPore对Nanopore Direct RNA测序数据进行差异RNA修饰分析

 

RNA修饰如N6-甲基腺苷(m6A),具有调控细胞RNA的功能。然而,RNA修饰的差异分析一直具有挑战性。本研究开发了一种xPore算法,用于从Nanopore Direct RNA测序数据中鉴定差异RNA修饰。xPore可以实现单碱基水平的甲基化位点鉴定、甲基化修饰水平计算,且可以在没有配对未修饰对照组样本的情况下进行样本间的甲基化差异分析(详情请点击:文献解读 | NBT:使用xPore对Nanopore Direct RNA测序数据进行差异RNA修饰分析)。

 

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Pratanwanich Ploy N, et al., Identification of differential RNA modifications from nanopore direct RNA sequencing with xPore. Nat Biotechnol, 2021.

 

 

 

使用Nanopore全长转录组对32个牛组织进行全面注释

 

该研究使用Nanopore全长转录组对93个牛样本进行大规模测序及注释,共产生5370万条reads,预测到99,044个转录本异构体,61%的属于新异构体,表明牛转录组的复杂性与人类相当。超过7,000个转录本异构体具有组织特异性,其中61%存在于睾丸,表明睾丸的转录组最为复杂(详情请点击:文献解读 | 使用Nanopore全长转录组对32个牛组织进行全面注释)。

 

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Halstead MM, et al., Large-Scale Multiplexing Permits Full-Length Transcriptome Annotation of 32 Bovine Tissues From a Single Nanopore Flow Cell. Front Genet. 2021.

 

 

 

Cancers:纳米孔测序揭示人类不同癌症干细胞中线粒体和核糖体基因的表达特征

 

癌症是工业化国家人口死亡的主要原因。癌症干细胞(CSCs)在疾病进展中起着至关重要的作用,因为它们被认为有助于肿瘤的生长和转移。本研究通过纳米孔全长转录组测序首次对比了4种CSCs的转录组表达特征,揭示了不同CSCs间高度的转录一致性(详情请点击:文献解读 | Cancers:纳米孔测序揭示人类不同癌症干细胞中线粒体和核糖体基因的表达特征)。

 

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Witte, K. E., et al., Nanopore Sequencing Reveals Global Transcriptome Signatures of Mitochondrial and Ribosomal Gene Expressions in Various Human Cancer Stem-like Cell Populations. Cancers, 2021. 

 

 

 

Nanopore测序成为在isoform水平解析复杂人细胞系转录组的基准

 

人基因组包含20多万种isoform,不同的isoform可能高度相似,平均长度为1.5kb,很难用短读长测序研究。该研究提供了人细胞系的短读长cDNA测序和长读长cDNA和direct RNA测序的系统的基准数据集,对人细胞系转录组的进行全面概述,以及对转录组学方法的系统评估,突出了Nanopore测序在isoform水平研究复杂转录表型的优势(详情请点击:文献解读 | Nanopore测序成为在isoform水平解析复杂人细胞系转录组的基准)。

 

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https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.04.21.440736v1.full

 

 

 

Cell Reports:由TENT5A介导的细胞质聚腺苷酸化是骨形成所必需的

 

I型胶原蛋白形成受阻导致人类疾病成骨不全症(OI)。本研究通过Direct RNA测序揭示TENT5A在成骨细胞分化过程中被诱导产生,编码腺苷酸Col1α1,Col1α2和其他分泌蛋白的聚腺苷酸mRNAs从而增加它们的表达(详情请点击:文献解读 | Cell Reports:由TENT5A介导的细胞质聚腺苷酸化是骨形成所必需的)。

 

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Olga G, et al., Cytoplasmic polyadenylation by TENT5A is required for proper bone formation. Cell Reports. 2021.

 

 

 

基于Nanopore测序鉴定的非小细胞肺癌新isoform或成为潜在的新抗原

 

该研究使用Nanopore长读长测序,构建了非小细胞肺癌isoform图谱。鉴定到大量新isoform,蛋白质组分析确认一些isoform可以翻译多肽。ELISpot结果表明,具有强抗原性的isoform有可能作为新抗原。揭示了长读长测序鉴定的新转录本将有助于评估肿瘤免疫图谱,与基因组突变的指标结合,可能会提高预测免疫治疗反应的准确性(详情请点击:文献解读|基于Nanopore测序鉴定的非小细胞肺癌新isoform或成为潜在的新抗原)。

 

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Oka Miho, et al., Aberrant splicing isoforms detected by full-length transcriptome sequencing as transcripts of potential neoantigens in non-small cell lung cancer.[J] .Genome Biol, 2021, 22: 9.

 

 

 

Direct RNA测序可以鉴定逆转录引起的假阳性exitrons

 

除其他因素外,淋巴细胞白血病对CD19介导的免疫疗法的耐药性,归因于CD19 pre-mRNA的几种可变剪接事件,包括CD19-ex2part。虽然已知“exitron”存在于数百个人转录本中,但作者使用报告基因检测和Direct RNA测序(dRNA-seq)证实,CD19 exitron是逆转录的产物。并在公共数据集中检测到类似结果。该研究强调了dRNA-seq对isoform验证的重要性(详情请点击:文献解读|Direct RNA测序可以鉴定逆转录引起的假阳性exitrons)。

 

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Schulz, L. et al., Direct long-read RNA sequencing identifies a subset of questionable exitrons likely arising from reverse transcription artifacts. Genome Biol. 2021.

 

 

 

三倍体雌性虹鳟鱼性腺发育过程中miRNA-mRNA/lncRNA的综合分析

 

人工诱导的三倍体虹鳟鱼具有不育性状,为研究减数分裂机制和倍性操控模式提供了优异的研究对象。该研究探讨了多倍体鱼性腺发育过程中编码和非编码RNA之间潜在的相互作用。筛选出的mRNA,lncRNA和miRNA有助于鉴定调节虹鳟鱼繁殖力的功能元件,为水产养殖特性的改善提供参考(详情请点击:文献解读 |三倍体雌性虹鳟鱼性腺发育过程中miRNA-mRNA/lncRNA的综合分析)。

 

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TQ H,et al., Comprehensive analysis of miRNA-mRNA/lncRNA during gonadal development of triploid female rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Genomics.2021.

 

 

 

Nanopore测序揭示了人细胞中内源性NMD靶向isoform

 

该研究应用cDNA纳米孔测序和短读长测序技术对不同表达水平的人细胞进行NMD内源性靶点的鉴定和分析。鉴定到许多新的NMD敏感的 mRNA,大多数具有可变外显子事件,在3΄UTR中有更多的外显子。该研究为未来的基因组和转录组学应用提供了一个极有价值的人的NMD转录靶点资源(详情请点击:Nanopore测序揭示了人细胞中内源性NMD靶向isoform)。

 

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Karousis ED, et al., Nanopore sequencing reveals endogenous NMD-targeted isoforms in human cells. Genome Biol. 2021.

 

 

 
Nature communication|波兰科学院基于纳米孔直接RNA技术对酿酒酵母中RNA polyA尾代谢进行全局解析

 

多聚腺苷尾 (poly[A]-tail) 是真核信使 RNA (mRNA) 和非编码 RNA (ncRNA) 的通用修饰。使用纳米孔直接 RNA 测序技术,作者破译了相关外切核酸酶、去腺苷酸酶和poly(A)聚合酶在缺陷型酵母中的poly(A)尾动力学,证实了mRNA poly(A) 尾长对生长条件应激反应,如温度和营养缺陷等(详情请点击:Nature communication|波兰科学院基于纳米孔直接RNA技术对酿酒酵母中RNA polyA尾代谢进行全局解析)。

 

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Tudek et al., Global view on the metabolism of RNA poly(A) tails in yeast Saccharomyces cerevisiae. Nature communications. 2021.

 

 

 

使用纳米孔直接RNA测序从人 mRNA 中鉴定和定量干扰素诱导的假尿苷修饰

 

假尿苷(Ψ)是哺乳动物转录组中丰富的mRNA修饰,但由于转录组范围内的定位困难,其功能一直难以确定。作者开发了一种NanoPsu的方法,使用纳米孔直接RNA测序,对原始数据训练、机器学习建模和单个read连锁分析实现了Ψ修饰的定量(详情请点击:使用纳米孔直接RNA测序从人 mRNA 中鉴定和定量干扰素诱导的假尿苷修饰)。

 

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Huang, S., et al.,  Interferon inducible pseudouridine modification in human mRNA by quantitative nanopore profiling. Genome Biol 22, 330 (2021).

 


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