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Genome Biology I PacBio助力胃癌分子亚型中全长转录本的新发现
2021年1月，新加坡国立大学癌症研究所/新加坡基因组研究所Jonathan Göke、Patrick Tan等人在Genome Biology发表了名为Long-read transcriptome sequencing reveals abundant promoter diversity in distinct molecular subtypes of gastric cancer的文章，基于PacBio长读长测序平台对GC样本进行全长转录本分析,鉴定出60239个非冗余全长转录本，与目前的转录本数据库相比，其中有大于66％转录本是新发现的。鉴定出了与癌症相关的亚型，包括致癌基因的新变种，为GC和其他胃肠道恶性肿瘤的深入研究提供了丰富的全长转录组数据资源。 测序策略 测序平台：PacBio Sequel 样本：10 个GC细胞系,涉及四个主要的分子亚型,染色体不稳定型（chromosomal unstable）、爱泼斯坦-巴尔（Epstein-Barr）病毒（EBV）阳性肿瘤、基因稳定性肿瘤（genome stable）、微卫星不稳定型肿瘤（microsatellite unstable）。 本次测序每个细胞系共获得大约26G原始data，通过层层筛选，每个细胞系鉴定出大约37700条高质量的非冗余转录本。使用SQANTI2进行进一步的质量控制与注释，其中每个细胞系有27000个转录本被注释。总结下来，本次测序总获得60239非冗余序列,以Gencode v32 人类参考转录组数据库为参考,将转录本分为四类：full-splice matches (FSM)为31% (18442)；novel in catalogue (NIC)为37% (21874)、novel not in catalogue (NNC)为29% (17333)、incomplete splice match (ISM)为3% (1709)。 图1 胃癌细胞系全长转录组概览 新发现了39207条转录本（＞60％）。为了能更好的描绘全长转录本的特性，作者比较了已知和新转录本涉及的可变剪接事件类型，发现大多数新转录本都发生了可变启动子事件（Alternative promoter sites /Alternative First Exon，AF）（图2），而在以往基于短读长RNA测序的研究中并无此发现。同时发现可变启动子可以改变编码序列区域（coding sequence regions ，CDs）（图3），这可能就是蛋白质组学功能多样化的主要原因。 图2. 可变启动子是最常见的可变剪接事件，同时多数可变启动子事件是从新转录本中发现的 图3 可变启动子事件可以改变编码序列区域 (PSMB4) 文中作者提到：在不同的测序平台中，常规的短读长RNA测序已广泛应用于鉴定GC中转录本和基因表达变化。尽管此方法在定量转录本丰度方面很有效，但短读长测序（100~250个碱基对）很难跨越全长转录本，因此很难准确推断出全长转录本结构。短读长的限制性在复杂的人类转录组尤为明显，比如GC样本,由于不同的可变启动子（alternative promoters）、外显子以及3′-UTR可能会表达出独特又非常相似的转录本，所以作者选择了长读长高准确度的PacBio测序平台（测序read可长达60kb，单分子准确度>99%）对GC转录组进行研究，最终发现了新的转录本。 2020年10月，PacBio发布了最新的Sequel IIe测序平台，与之前的测序仪相比,Sequel IIe的最主要特点是可以直接生成HiFi reads。这为研究人类遗传学的发展铺平道路，并极大地扩展了SMRT测序的实用性，从而为科学家提供更全面的基因组和转录组视图。 HiFi reads是PacBio测序平台推出的可以兼顾长读长与测序准确度的测序技术。HiFi reads可以获得Sanger质量的准确度（＞99%）以及组装复杂基因组所需的长读长（≥20kb）。这一长且准的特性，使得HiFi reads十分适合进行人类基因组相关的研究,包括参考级人类基因组组装以及人类基因组的变异检测,例如罕见病的检测和遗传疾病的检测。HiFi reads不仅可以改善变异检测，减少组装时间，并能够识别复杂的基因组区域的细微差别，有助于增加基因组组装的连续性,准确性和完整性。HiFi reads集长、准、快于一身,受到众多科研工作者的青睐。 参考文献：Huang K K , Huang J , Wu J K L , et al. Long-read transcriptome sequencing reveals abundant promoter diversity in distinct molecular subtypes of gastric cancer[J]. Genome Biology, 2021, 22(1). 更多Iso-Seq资讯 重磅！高准确度长读长Iso-Seq实现对加州红杉的六倍体分型 0202年了，不会还不知道Iso-Seq全长转录本测序的价值吧？ PacBio Iso-Seq揭示NGS无法检测到的肿瘤转录组特征 如果您希望了解更多关于Iso-Seq的应用文献，欢迎添加下方技术支持微信进行咨询。 基因有限公司作为PacBio公司在中国区的独家代理商，自2011年以来将PacBio第三代单分子实时测序技术引入国内，一直为国内用户提供专业的三代测序系统的安装培训，技术支持，应用培训与售后维护工作，赢得客户的一致好评与信任。基因有限公司将一如既往的支持越来越多的PacBio用户。
