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    发布时间: 2019 - 03 - 13
    合作单位:江苏大学食品与生物工程学院发表期刊:Food Chemistry影响因子:4.946(SCI二区)研究背景:桔霉素(citrinin,CIT)是一种次生代谢物,最初由桔青霉Penicillium citrinum生产。后来发现它是由曲霉属、红曲属、青霉属等产生的。一些农业食品中报告了CIT的污染情况,包括大米、奶酪、小麦、苹果和其他商业食品。食品中的CIT污染不仅造成重大经济损失,而且对人们构成肾毒性威胁。实验目的:比较10μg/mL CIT处理和不处理Cryptococcus podzolicus Y3的转录和蛋白质组,以揭示酵母对CIT的防御反应及CIT降解的分子机制。实验取材:CIT处理和不处理Cryptococcus podzolicus Y3酵母菌株组学:转录组学和蛋白组学主要研究成果01蛋白的差异表达分析在每个凝胶中总共检测到102个差异表达的蛋白质(平均fold change>1.2)。其中42个差异显著表达蛋白(平均fold change2,p2,p02差异表达蛋白的WEGO分类对所有已鉴定的蛋白质进行了GO功能注释分析,其中被鉴定为细胞和代谢过程的蛋白质为第1位,其次是生物调节和对刺激的反应。所涉及的许多细胞成分是细胞器、细胞成分和生物大分子。结合和催化功能是分子功能中识别最多的蛋白质,其次是抗氧化蛋白、电子携带蛋白、转运蛋白等。03基因的差异表达分析共获得了43928个转录物和17088个unigenes,其N50值分别为2844和2219(补充表S2)。所有基因均用BLAST软件进行注释,其中包括NR、Swissprot、GO、COG、KOG、Pfam和KEGG数据库。共有14550个基因被注释到数据库中。检测所有基因的表达水平,共获得1409个差异表达基因(DEGS,fold change2,p04基因的GO分类根据细胞...
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    发布时间: 2019 - 03 - 11
    摘要草莓属配子体不亲和系统的研究已经广为人知了,但是其遗传机制目前仍是未知的。通过人工自花授粉获得了11个不同亲和性的第二世代绿色草莓,用来代表不同的坐果率水平。本研究对两个较大差异坐果率的自交系进行全基因组重测序,Ls-S2-53(自交不亲和)和Ls-S2-76(强自交亲和)。利用完全自交亲和的野草莓作为参考样品,进行两个绿色草莓全基因组变异检测和注释分析。两测序样品间每条染色体上的多态分布都很相似,但是纯合变异的数量和分布区域是不一致的。基因表达分析表明6个和自交不亲和显著相关的候选基因,用野草莓基因组作为参考,将一个FIP2-like(肌动蛋白骨架合成相关)作为两个自交不亲和自交系的候选基因,该基因编码的肽链在两个材料中均存在不同长短的数量的氨基酸数量的丢失。通过抑制FIP2-like的表达减少了花粉管顶端F-actin的合成,在一定程度上抑制了花粉粒的生成和花粉管的发育。研究结果表明差异的纯合变异分布影响了绿色草莓的果实坐果率,完整编码的FIP2-like能够正常促进F-actin的合成,而较短氨基酸序列的FIP2-like对两个自花授粉草莓的亲和性有影响。材料方法植物材料:F.viridis 42,Ls-S1-2,11个Ls-S1-2自交系;测序材料:Ls-S2-53,Ls-S2-76(幼嫩叶片);Ls-S2-53人工自花授粉后(0h)叶、花梗、花萼、花瓣、雌蕊、花药用来做组织特异表达分析,雌蕊自花授粉后(6,12,24,48,72h)做时空表达分析。测序策略:Illumina Hiseq 2500,Ls-S2-53(80X),Ls-S2-76(75X)。参考基因组:F. vesca reference genome v2.0.a1;比对参考基因组:BWA v0.6.1,过滤冗余序列:SAMtools,变异检测:GATK,变异位点注释:SnpEff,基因功能注释:...
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    发布时间: 2019 - 01 - 29
    小基因组测序,等待您的加入!客户发表文章:”The Complete Plastid Genome of Magnolia zenii and Genetic Comparison to Magnoliaceae species“        壹俺们很优秀,无奈太低调,悄悄告诉您,俺们公司客户叶绿体文章又有一篇发表啦!集思慧远带着自主研发的叶绿体组装软件为您科研道路上添砖加瓦!下面小编就带您看看,一篇叶绿体文章如何造就!贰                      宝华玉兰的完整质体基因组及其与木兰科植物的遗传比较                           IF=3.098宝华玉兰是一种极度濒危物种,仅存于中国江苏省宝华山有18棵。关于它的分子生物学的信息很少,直到现在还没有对宝华玉兰进行质体基因组研究。本文通过对宝华玉兰(Magnolia Zenii)的完整叶绿体基因组进行测序组装,鉴定SSR,并通过对近缘物种基因组结构和序列数据的比较分析,揭示了5个突变热点,对今后木兰科的系统发育和进化研究具有重要意义。这篇文章的研究内容如下:1、叶绿体基因组组装宝华玉兰基因组长160,048 bp,GC含量为39.2%,包括一对26,596 bp的反向重复区(IRA和IRB),一个大单拷贝区(LRC)88,098 bp,一个小单拷贝区(SSC)18,757 bp.2、木兰科物种叶绿体基因组比较分析用28种木兰科物种和2种鹅掌楸的叶绿体基因组进行序列比对。宝华玉兰的叶绿体基因组放...
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    发布时间: 2019 - 01 - 28
    摘要油菜是一种重要的油料作物,为了适应不同的气候带和纬度,形成了三种主要的生态型(冬性,半冬性,春性)。这些生态型多样性背后的遗传机制目前还是未知的。本研究这对收集的世界各地的991份资源品种进行全基因组重测序并分析了这些资源的遗传多样性。测序结果分别和油菜“Darmor-bzh”,“Tapidor”基因组比对鉴定到5.56M/5.53M SNPs,1.86M/1.92M Indels。文章通过构建等位基因漂变图揭示主要群落的,利用遗传多样性和连锁不平衡参数研究了甘蓝型油菜两个亚基因组的非对称进化。选择性清除分析表明了调控各种植物发育和胁迫的直系同源基因间的遗传多样性。全基因组关联分析发现在FT和FLC同源基因的启动子区域的SNP,符合不同生态型的油菜。材料方法实验材料:来自39个国家,658种冬性、145种半冬性、188种春性油菜。测序策略:Illumina HiSeq Xten PE150,共7.9T(平均测序深度6.6X)。油菜参考基因组:‘‘Darmor-bzh’’ genome (B. napus v4.1 genome),‘‘Tapidor’’genome。系统发育分析:MEGA5.2(NJ树,Kimura 2-parameter model);LD分析:PLINK,群体结构:ADMIXTURE;PCA:EIGENSOFT(smartPCA)。SNP重组率计算:R package FastEPRR;等位基因漂移分析:TREEMIX,基因流画图:R package ggplot2。选择性清除:PopGenome(Fst),XP-CLR;关联分析:TASSEL(MLM)。研究结果1、991份油菜资源群体结构和遗传变异A/B.991份油菜资源全球分布情况及对应三种生态型;C.991份材料的系统进化分析(与油菜生态型大致相同);D.群体主成分分析,PC1能够区分冬性和半...
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    发布时间: 2018 - 12 - 13
    发表期刊:Postharvest Biology and Technology影响因子:IF=3.112(SCI二区)研究背景草莓(Fragaria×ananassa Duch.)由于其独特的风味和多汁的质地,是一种在世界范围内广受欢迎的园艺作物。它是维生素C和抗氧化剂的良好来源,但由于软化快、机械损坏、真菌腐烂和采后代谢迅速,很容易腐烂。在6℃贮藏1d后,草莓果实中的蔗糖水平由于快速的采后代谢而达到无法检测的水平。虽然草莓品种的贮藏期不同,但平均贮藏期通常只有3-5d。先前研究报道了CO2诱导的生理和机械变化,收获后,草莓果实中含有较高水平的二氧化碳(CO2)以提高可储存性。暴露于20%CO2中12或48h的草莓果实比在环境空气中贮藏3d的水果更结实。高浓度的二氧化碳会影响细胞壁钙的结合,提高果实的硬度。为了深入了解高浓度CO2在分子和生化水平上的影响,多学科方法是必要的。整合基因组学、蛋白质组学和代谢组学将有助于更好地理解植物对外界刺激的全面定性和定量反应。尽管对草莓果实采后对高CO2的响应进行了研究,但对细胞反应的全面了解仍不甚清楚。本研究联合转录组学和代谢组学方法来研究分子和细胞反应,将收获的草莓果实短期暴露于30%CO2,以全面了解改善的果实耐贮性。材料与方法01植物材料与CO2处理草莓于80%红色收获,收获后,果实立即运往实验室。选择大小和颜色一致的果实作为试验材料。分组:0D:环境空气0h(收获后立即)1D:3h环境空气处理后1d1DT:3h 30%CO2处理后1d 02硬度测定随机抽取3个重复容器中的10个草莓果实进行硬度测定(n=30),经硬度测定后丢弃。采用CT-3纹理分析仪进行硬度测量。用直径为100mm、速度为2mm、应变为5mm、直径为100 mm的平板探针,在果实赤道面测量果实硬度(N)。草莓果实表面微生物...
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    发布时间: 2018 - 12 - 13
    集思慧远客户发表——《王枣子根、茎和叶的比较转录组分析揭示了王枣子素生物合成的候选基因》英文标题:Comparative transcriptome analysis of roots, stems and leaves Isodon amethystoides reveals candidate genes involved in Wangzaozins biosynthesis杂志:BMC PLANT BIOLOGY影响因子:IF=3.930摘要    王枣子是一种重要的中药植物,具有治疗多种疾病的药理作用,包括肺结核。四环二萜类化合物王枣子素(王枣子甲素Wang zaozin A,王枣子乙素GlucocalyxB)是王枣子的主要生物活性化合物。然而,关于这些化合物生物合成的分子信息仍然不清楚。通过对王枣子中王枣子素积累水平的研究,发现该植物的根、茎和叶组织有很大的变化,表明不同组织间代谢产物生物合成和积累的可能存在差异。为了更好地阐明四环二萜生物合成途径,我们对根、茎和叶组织进行转录组测序,并进行了de novo序列组装和分析。分析了与二萜类生物合成有关的候选基因,如CPS、KSL等。用qRT-PCR方法对8种涉及四环二萜类生物合成的转录本在王枣子不同组织中的表达谱进行了验证,解构该通路的基因表达谱。ISPD、ISPF和ISPH(MEP途径)以及IaCPS和IaKSL(二萜类途径)候选基因在叶片和根中的差异表达,可能是造成王枣子叶片中王枣子素积累较高的原因之一。本文报道的基因组数据和分析为进一步研究这一重要药用植物奠定了基础。材料与方法植物材料:一年生健康王枣子个体的根、茎、叶(3个重复)王枣子素的提取与鉴定(靶标代谢):种类:王枣子甲素、王枣子乙素和王枣子丙素        &...
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SQANTI:广泛分析全长转录组测序数据,用于全长转录组鉴定和定量中的质控

日期: 2018-08-17
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SQANTI:广泛分析全长转录组测序数据,用于全长转录组鉴定和定量中的质控



摘要

      使用三代测序进行全长转录组高通量测序为发现数千种新的转录本铺平了道路,甚至在注释良好的哺乳动物物种中也是如此。测序技术已经发展成为研究的必需品及能够发现变异体的工具。本研究介绍了SQANTI,一种用于三代转录组测序分类的自动化方法,它可以使用47个唯一的描述符来评估数据和预处理方法的质量。以小鼠神经转录组((PacBio三代测序)为例来说明SQANTI是如何有效地分析全长转录组的组成。通过RT-PCR对 ToFU处理过的PacBio的转录本进行整体评估,发现许多新的转录本是测序方法的技术伪影,SQANTI质量描述符可以用来设计过滤策略删除它们。在这些精确的转录本中,大多数新的转录本都是现有剪接位点的新组合,既丰富了一般代谢功能,也丰富了神经特异性功能。本研究揭示了:这些新的转录本对正确量化转录水平(通过最先进的基于二代的量化算法)有着重要的影响。通过将SQANTI处理过的转录本和公共蛋白质组学数据库进行比较,发现在蛋白质组学检测中,很难进行可替代的异构体检测。SQANTI允许用户最大限度地利用三代测序的分析结果,通过提供质量评估来精确转录本质量。

SQANTI介绍

SQANTI:广泛分析全长转录组测序数据,用于全长转录组鉴定和定量中的质控

     SQANTI是用Python实现的,用R进行统计分析和生成描述性绘图。其程序有两个主要功能:sqanti_qc.pysqanti_filter。

     sqanti_qc.py:(1)根据所提供的参考序列校正转录本,并返回校正后的转录本。(2)将测序的转录本与现有的基因组注释进行比较,生成基因模型,并根据剪接点对转录本进行分类。(3)利用GeneMarkS-T对ORFs进行了预测。(4)运行了预测RT切换的算法;(5)返回转录本水平和剪接水平描述性文件(总共有47个描述符)。

      sqanti_filter:使用SQANTI特性输出通过两种不同的方法对工件执行筛选。内启动过滤器选项删除在基因组3‘端位置下游腺嘌呤延伸的转录本。机器学习过滤器基于上述策略的用户数据进行Random Forest 分类。

     

SQANTI:广泛分析全长转录组测序数据,用于全长转录组鉴定和定量中的质控

图1 实验模型和SQANTI分析综述


实验及分析结果说明

1与方


实验材料:新生小鼠(4d)神经祖细胞(NPCs)、少突胶质祖细胞(OPCs)

测序平台:Illumina、PacBio

实验流程:见图1C


2从转录本长度和剪接点对转录本进行评估

   

       三代转录组测序的一个基本目标是捕捉转录组复杂性的程度,并获得完整的转录本。SQANTI包括所有描述的基本图形,以便于研究这些方面。由于分析提供了转录本分类细节,增加了对测序结果质控的理解度。作者从SQANTI分类中各组分转录本长度对转录本情况进行了描述(图2),表明:三代测序的小鼠神经转录组,恢复了全长转录本; 同时,由于剪接事件和3'/5'端长度的变异,相对于小鼠参考转录组,具有重要的新颖性。

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图2. 校正的PacBio转录本的SQANTI特征

      从可变剪切角度对校正后的转录本进行评估。作者对剪接点的类型进行分类并对其在在个各分类中做了评估,发现:新的非标准剪接分布比较集中,说明实验伪影可能存在(图3A);5'端无论是标准的还是非标准的,都是不能被观察到 (图3B),这可能是5‘端未加注释的结果,且5'端前120nt的新可变剪接转录本几乎没有short reads支持(图3B);另外作者还预测了reverse transcriptase (RT) template switching,这个机制能解释一部分新的非标准剪接。

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图3. 校正的PacBio转录体中的剪接连接特征


3PacBio转录本的PCR验证

  

为了揭示 ToFU分析所检测到的转录本是否正确,我们对67个包含不同SQANTI类别的mRNAs进行用dT引物了RT-PCR扩增,30个用随机引物进行了扩增验证(下表1)。结果表明:在NNC(新的未注释转录本)中出现的伪转录本较多。图4A是对下表的举例说明。

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4利用SQANTI特性构建ToFU质量控制过滤器

      作者基于这些特征训练机器学习(ML)分类器对 ToFU输出的转录本进行了过滤。将SQANTI预测结果与RT-PCR验证结果比较,发现两者相差不大(图4B)。并将SQANTI与其他过滤方法进行了对比,结果显示SQANTI的结果得分最高(图4C、D)。作者将SQANTI过滤前后的分类描述状况进行了比较(图4E)。

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图4.SQANTI在鼠标数据集上的过滤性能

5与蛋白数据库比较分析

       作者对SQANTI发现的新转录本进行了GO富集分析,发现这些转录本在代谢过程、神经发生调节、少突胶质细胞谱系、行为和钾离子运输调控等方面富集(图5A)。此外还研究了公共蛋白质组数据库中的肽数据是否可以支持SQANTI发现的新转录本(图5B、C)。结果表明,在公共蛋白质组数据库中直接检测新的和替代的转录本的编码肽链是不可行的。其具体过程感兴趣的读者可查看原文。

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6SQANTI对二代测序准确量化转录本有重要影响

      最后,作者用二代测序结果map三代转录本和参考基因组的转录本上,发现可变剪切出现的转录本结构差异会导致预测到的该基因的表达最多转录本出现误差。详情因篇幅原因这里不再讲述,还请读者到原文查找。


该软件的使用前提为有参物种,且物种参考基因组的组装质量对该软件处理结果有很大影响。


SQANTI:广泛分析全长转录组测序数据,用于全长转录组鉴定和定量中的质控
研究亮点


1.在质控方面,该软件分类详细,质控角度相对全面,且有具体的描述符,便于用户精确转录本质量。

2.在过滤伪转录本方面,该软件准确率较高,且作者有进行RT-PCR的验证。

3.在本文章中,作者对该软件的评估比较全面。





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