轉錄組學不好發文章?用paper來說話!

時間:2020-04-02
相信很多老師對高通量測序已經不陌生了~目前而言,轉錄組測序仍然是輔助科研人員實現科研目的最有效的技術之一。如果想發高分文章,可以跟著小編一起看看下面三篇文獻都是怎么利用轉錄組學來發高分Paper的。文中主要從醫口、農口以及微生物三個方向給大家簡單介紹下轉錄組學的相關文獻。


案例一

急性至慢性特應性皮炎的發展與細胞因子反應的定量而不是定性變化有關


文章名稱:Progression of acute-to-chronic atopic dermatitis is associated with quantitative rather than qualitative changes in cytokine responses

影響因子:IF=14.11

發表時間:2019年11月

雖然多項研究已經評估了慢性特應性皮炎(AD)病灶的分子變化,但對從急性到慢性疾病階段的轉變以及形成慢性炎癥的因素和機制知之甚少。文中尋求評估從急性AD到慢性AD階段的進展中全局轉錄組變化。 作者用RNA-seq分析了11例患者配對的非病灶皮膚、急慢性AD病灶和38例健康對照組的轉錄組變化,并進行體內和組織學檢測,以評價結果。


數據表明,急性AD病灶中失調的基因中約有74%保留或進一步在慢性AD病灶中失調,而慢性AD病灶中失調的基因只有34%在急性期已經改變。非病灶性AD皮膚表現出TNF,Th1,Th2和Th17應答基因的富集。急性病灶顯示出明顯的樹突狀細胞特征,并顯著富集Th1,Th2和Th17應答,以及IL-36和TSLP表達的增加,在慢性病灶中進一步升高。此外,參與皮膚屏障修復、角質形成細胞增殖、傷口愈合和T細胞活化負調控的基因在慢性和急性比較中表現出明顯的失調。數據還顯示以FOXK1作為免疫調節劑,脈管系統和樹突狀細胞亞群的分化和成熟逐漸發生變化。結果證實伴隨著AD的從非病變到急性到慢性的炎癥是定量的而不是定性的,慢性AD具有增強的Th2,Th1,Th17和IL36反應以及皮膚屏障修復機制。這些發現提供了新穎的見解并突出了AD發病機制中可能未被重視的靶向治療途徑。


圖一:AD疾病階段的轉錄組學景觀和漸進的概況以及分子譜分析


案例二

一個新的嵌合線粒體基因賦予多倍體油菜(甘藍型油菜)種子油含量細胞質效應


文章名稱:A Novel Chimeric Mitochondrial Gene Confers Cytoplasmic Effects on Seed Oil Content in Polyploid Rapeseed (Brassica napus).

影響因子:IF=10.812

發表時間:2019年4月

已經發現細胞質效應(CEs)影響農作物的多種農藝性狀,并且了解其潛在機制可以幫助加速育種計劃。種子油含量(SOC)在農業,營養和經濟方面均具有重要意義。這項研究中,作者使用一種優化的方法來對異源四倍體油菜(Brassica napus)品種51218和56366的細胞質(質體和線粒體)基因組序列分析,這些基因具有相反的CE-SOC。通過結合比較基因組學和全基因組轉錄組分析,我們確定線粒體編碼的orf188作為潛在的CE-SOC決定基因。模型系統擬南芥和油菜籽中的功能分析表明,orf188支配CE-SOC,并且可以顯著地通過提高ATP的產量顯著提高SOC。與該發現一致的是,利用微陣列和RNA測序進行轉錄譜分析表明orf188影響線粒體能量代謝的轉錄重編程,從而促進ATP的產生。有趣的是,orf188是一個以前未鑒定的嵌合基因,這種遺傳新事物的存在賦予油菜籽具有陽性的CE-SOC。研究結果揭示了多倍體農作物中CEs關鍵定量性狀的分子基礎,豐富了母體控制油含量的理論,為育種高油菜籽種質提供了新的科學指導。

圖二:三個不同組織細胞質差異表達基因(DEGS)的RNA-seq分析及鑒定orf188作為CE-SOC決定基因


案例三

通過轉錄組測序研究Holcuslanatus(L.)對其土壤pH范圍極端的微生物組和生態適應性


文章名稱:Microbiome and ecotypic adaption of Holcus lanatus (L.) to extremes of its soil pH range, investigated through transcriptome sequencing

影響因子:IF=10.46

發表時間:2018年3月

植物可以通過控制轉錄組反應(包括微生物組相互作用)來適應諸如營養缺乏,毒性和生物挑戰等土壤壓力。復雜的天然植物-微生物組研究非常有限,通常側重于微生物rRNA并省略功能性微生物組研究。本文通過根和芽的宏轉錄組分析,芽的元素含量和根部染色同時進行,被用于研究野生草Holcus lanatus及其相關的天然多物種真核微生物組間轉錄組反應。 采用全因子互生土壤移植實驗,利用來自兩個截然不同的自然棲息地酸沼澤和石灰石采石場的植物生態型研究自然發生的、生態上有意義的、后天驅動的分子植物-微生物相互作用。在兩種土壤的根系中均檢測到叢枝菌根(AM)和非AM真菌定植,染色顯示非AM真菌水平更高,轉錄組學表明子囊菌注釋基因占優勢。酸性沼澤土壤中的根主要是由Phialoce phala注釋的轉錄本占主導,一種可能促進生長的內生菌,可能參與氮營養和離子穩態。鐮刀菌注釋的轉錄本是芽中最常見的屬,石灰石土壤根中的炭疽菌和根瘤菌(AM真菌)最多。后者與在磷可用性較低的環境中參與AM共生啟動和基于AM的磷獲取的植物基因上調相吻合。


宏轉錄組分析為H.lanatus轉錄組反應、相關真核微生物區系功能和分類群落組成提供了新的見解。 確定了顯著的土壤和植物生態型效應。結果表明基于元轉錄組的功能分析是一個強大的用于研究天然植物-微生物組相互作用的工具。


圖三:注釋轉錄本的層次聚類熱圖及每種微生物顯著表達的轉錄本分類(門/屬)





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參考文獻
[1]Tsoi Lam C,Rodriguez Elke,St?lzl Dora etc ,Progression of acute-to-chronic atopic dermatitis is associated with quantitative rather than qualitative changes in cytokine responses.[J]. The Journal of allergy and clinical immunology,2019.
[2]Jun Liu,Wanjun Hao,Jing Liu,etc. A Novel Chimeric Mitochondrial Gene Confers Cytoplasmic Effects on Seed Oil Content in Polyploid Rapeseed ( Brassica napus )[J]. Molecular Plant,2019,12(4).
[3]Ellen Young,Manus Carey,Andrew A,etc. Microbiome and ecotypic adaption of Holcus lanatus (L.) to extremes of its soil pH range, investigated through transcriptome sequencing[J]. Ellen Young;Manus Carey;Andrew A. Meharg;Caroline Meharg,2018,6(1).

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