南方医科大学：《分子生物学》课程教学资源（课件讲稿）转录组学、蛋白质组学、代谢组学

第四节 转录组学 ◆ 概念 ◆研究内容 ◆研究方法

第四节 转录组学  概念  研究内容  研究方法

概念 ▣转录组：是某个物种或者特定细胞类型产生 的所有RNA的集合。 ▣转录组学：是对转录水平上发生的事件及其 相互关系和意义进行整体研究的一门学科

概 念  转录组：是某个物种或者特定细胞类型产生 的所有RNA的集合。  转录组学：是对转录水平上发生的事件及其 相互关系和意义进行整体研究的一门学科

为什么研究转录组？ 口转录组是连接基因组遗传信息与生物功能的蛋白质组 的纽带，转录水平的调控是最重要也是目前研究最广 泛的生物体调控方式。转录组的研究比基因组的研究 能给出更高效的有用信息。与基因组不同，转录组更 有时间空间性，能反映特定条件下活跃表达的基因

为什么研究转录组？ 转录组是连接基因组遗传信息与生物功能的蛋白质组 的纽带，转录水平的调控是最重要也是目前研究最广 泛的生物体调控方式。转录组的研究比基因组的研究 能给出更高效的有用信息。与基因组不同，转录组更 有时间空间性，能反映特定条件下活跃表达的基因

转录组学研究内容 口对特定细胞转录与加工的研究 ▣对转录物编制目录 口绘制动态转录物图形 ▣转录物的网络式调节

转录组学研究内容  对特定细胞转录与加工的研究  对转录物编制目录  绘制动态转录物图形  转录物的网络式调节

转录组学的研究方法 基于测序的转录组学方法 ▣EST ▣全长cDNA文库 ▣RNA-Seq 基于杂交的转录组学方法 CDNA芯片 ▣寡核苷酸芯片

 基于测序的转录组学方法  EST  全长cDNA文库  RNA-Seq  基于杂交的转录组学方法  cDNA芯片  寡核苷酸芯片 转录组学的研究方法

EST 90年代初Craig Venter提出了EST的概念，并测定 了609条人脑组织的EST,宣布了cDNA大规模测序 的时代的开始(Adams et al.,1991)。 口EST(Expressed Sequence tags,表达序列标签) 是从已建好的cDNA文库中随机抽取克隆，从5末 端或3'末端对插入的cDNA片段进行一轮单向自动 测序，所获得的约60-500bp的一段cDNA序列

EST  90年代初Craig Venter 提出了EST的概念，并测定 了609条人脑组织的EST，宣布了cDNA大规模测序 的时代的开始 (Adams et al., 1991)。  EST（Expressed Sequence tags，表达序列标签 ） 是从已建好的cDNA文库中随机抽取克隆，从5’末 端或3’末端对插入的cDNA片段进行一轮单向自动 测序，所获得的约60-500bp的一段cDNA序列

EST相关数据库 储存EST原始数据的一级数据库 ◆EMBL ◆GenBank(dbEST) ◆DDBJ 对EST进行聚类拼接的二级数据库 UniGene (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/UniGene) TIGR Gene Indices (http://www.tigr.org/tdb/tgi/) STACK (http://www.sanbi.ac.za/Dbases.html) 0

EST相关数据库 储存EST原始数据的一级数据库  EMBL  GenBank (dbEST)  DDBJ  UniGene (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/UniGene)  TIGR Gene Indices (http://www.tigr.org/tdb/tgi/)  STACK (http://www.sanbi.ac.za/Dbases.html) 对EST进行聚类拼接的二级数据库

EST的应用1：EST与基因识别 ● 在同一物种中搜寻基因家族的新成员(paralogs))。 在不同物种间搜寻功能相同的基因(orthologs)。 ●已知基因的不同剪切模式的搜寻。 EST的应用2：大规模分析基因表达水平

● 在同一物种中搜寻基因家族的新成员(paralogs)。 ● 在不同物种间搜寻功能相同的基因(orthologs)。 ● 已知基因的不同剪切模式的搜寻。 EST的应用 1： EST与基因识别 EST的应用 2：大规模分析基因表达水平

EST技术流程： 一、cDNA文库构建 二、序列测定及数据分析 随机挑取克隆进行5或3端测序 序列前处理 聚类和拼接 基因注释及功能分类 后续分析

随机挑取克隆进行5’或3’端测序 序列前处理 聚类和拼接 基因注释及功能分类 后续分析 EST技术流程： 一、cDNA文库构建 二、序列测定及数据分析

cDNA文库 组织或细胞 cDNA:为具有与某RNA链呈 提取RNA 互补的碱基序列的单链DNA 制备好的RA 即complementary DNA之缩 合成双链cDNA 写 回收大小合适的片段 以mRNA为模板，经反转录 酶在体外反转录成cDNA, 连接 与适当的载体（常用噬菌体 cDNA连接液 或质粒载体)连接后转化受 转化 体菌，则每个细菌含有一段 cDNA,并能繁殖扩增，这 满定 插入片段序列 样包含着细胞全部mRNA信 插入锻大小 抽提质粒DNA 抽提质粒DA 息的cDNA克隆集合称为该 组织细胞的cDNA文库。 限制性内切酶酶切 DNA测序

cDNA文库  cDNA:为具有与某RNA链呈 互补的碱基序列的单链DNA 即complementary DNA之缩 写。  以mRNA为模板，经反转录 酶在体外反转录成cDNA， 与适当的载体（常用噬菌体 或质粒载体）连接后转化受 体菌，则每个细菌含有一段 cDNA，并能繁殖扩增，这 样包含着细胞全部mRNA信 息的cDNA克隆集合称为该 组织细胞的cDNA文库