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环状RNA测序

 

技术简介

     环状RNA(circRNA)是区别于传统线性RNA的一类新型RNA,呈闭合环状,不具有Poly A结构,大量存在于真核转录组中。大部分的环状RNA由外显子序列构成,属于非编码RNA,在不同的物种中具有保守性,同时存在时空表达特异性。由于环状RNA对核酸酶不敏感,所以比线性RNA更稳定,这使得环状RNA在作为新型临床诊断标记物的开发应用上具有明显优势。除此之外,环状RNA还具有以下功能:
 
A. 充当miRNA海绵,吸附miRNA
B. 调节自身基因mRNA的表达
C. 与RNA结合蛋白相互作用,调控其他RNA
D. 部分环状RNA可以直接翻译成蛋白质
 

 

技术路线

 
 

 

信息分析

标准信息分析:

1、数据统计
2、基因比对与统计
3、环状RNA鉴定
4、环状RNA分布统计
5、环状RNA注释
6、环状RNA表达量计算
7、样品组间表达差异分析
8、差异基因GO分析
9、差异基因KEGG分析
10、生物学重复样品间相关性分析
11、环状RNA序列预测
12、CircRNA-miRNA靶向预测
13、CircRNA-miRNA网络构建 
 
 
 
 

 

推荐数据量

建议不低于15G

 

样本要求(仅限人和小鼠)

RNA 样品总量: ≥20 μg;RNA 样品浓度: 100 ng/μL
Ribo-Zero rRNA Removal Kit
 

 

项目运转周期

标准项目周期约50个工作日

 

哺乳动物的大脑中环状RNA的表达和比较分析

 

研究目的:

 

      研究人员在大脑不同区域、原代神经元、分离的突出以及神经元分化过程中进行去核糖体RNA测序,利用计算和实验的方法鉴定哺乳动物大脑中差异表达的circRNA,研究其在神经元分化过程中的表达变化和保守性。

 

 

研究方案:

 

样本:

(1)、细胞:P19胚胎癌EC细胞和人类神经母细胞SH-SY5Y细胞,大鼠胚胎的原脑神经元细胞;

(2)、组织:大鼠突触神经小题和新生鼠大脑的不同部分;

测序:Illumina Hiseq 2000;1x100bp。

 

 

分析策略及内容:

 

1. 获得原始测序序列,经过质控和过滤,利用反向剪接的特点预测不同样本中的circRNA;

2. 统计circRNA在不同基因区域的分布,确定circRNA和对应linear RNA的关系并进行功能注释;

3. CircRNA定量计算及样本间差异分析;

4. 通过分析circRNA在大鼠和人类中的表达情况,研究神经组织和细胞中circRNAs的保守性。

 

 

分析结果:

 

       与其他组织相比,circRNA在哺乳动物脑中高度富集。与神经发育的不同阶段,circRNA在中枢神经系统不同区域表达差异性显著,在神经细胞分化和发展过程中呈上调表达,而且变化趋势与linear RNA具有明显区别。与上下游的intron相比,circRNA具有高度保守性。ADR1敲出实验结果表明,ADR1抑制了相关circRNA的生成和表达。

图1 神经系统不同区域中circRNA的聚类表达分析及含量差异

 

 

 

参考文献:

Rybak-Wolf A, Stottmeister C, Glažar P, et al. Circular RNAs in the Mammalian Brain Are Highly Abundant, Conserved, and Dynamically Expressed. Molecular Cell, 2015, 58(5):870–885.

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