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  • 小RNA组测序(Pandora-Seq)技术

     

     

     

    技术简介:

     

    非编码小RNA(small non-coding RNAs,sncRNAs)是指一大类长度小于200 nt且不具有蛋白编码能力的RNA的统称,其中包括miRNA、piRNA、tsRNAs(tRF&tiRNA)、rsRNAs、snRNA和snoRNA等。sncRNAs普遍分布在所有的生物中,包括细菌、古细菌和各种真核生物,不同类型的sncRNAs长度不一样,在生物体内也具有不同的作用功能和调控机制,参与多种疾病的发病机制,包括免疫紊乱、代谢紊乱和恶性肿liu的发展,并且是各种疾病的潜在诊断生物标志物和治liao靶点,具有重要研究意义。

     

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    Pandora-Seq技术

    • 原理:云序生物针对sncRNAs检测采用的是Pandora-seq技术,Pandora-seq是通过对15-50nt区段的小RNA进行连续酶学处理(T4PNK、AlkB),促进接头连接、去除影响测序的修饰,从而实现RNA链的完全逆转录,zui终完整的呈现出包括tsRNA/ rsRNA在内的小RNA图谱。

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     AlkB酶作用原理

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     T4PNK酶作用原理

     

    • 测序流程:Pandora-seq的流程大体分为7步,分别是:sncRNAs提取→T4PNK酶处理→AlkB酶处理→反转录成cDNA→PCR扩增→上机测序→数据处理

    • 流程图:

    pandora-seq

    • 检测范围:

     

     

    云序生物sncRNA相关测序产品

    piRNA测序

    特异性的富集和检测piRNA,有效数据比例高于常规小RNA测序服务

    miRNA测序

    特异性富集和检测miRNA,有效数据比例高于常规小RNA测序服务

    tiRNA&tRFs测序

    同时检测tiRNA和tRF,参考quan威的数据库,提供quan面的tiRNA和tRF表达谱分析

    细菌sRNA测序

    特异性的富集细菌内50-300 nt的小RNApian段,sRNA有效数据比例高

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  • 案例分析

     

    案例解析1:sncRNAs可作为ai症诊断和预后的生物标志物

    原文:A novel class of tsRNA signatures as biomarkers for diagnosis and prognosis of pancreatic cancer

    期刊:Molecular Cancer  

    影响因子:37.3

    本研究中揭示了血清中一类新的tsRNA,可以作为预测胰腺ai(Pancreatic cancer, PC)患者术后生存时间的生物标志物。作者利用RNA测序、qRT-PCR和原位杂交技术鉴定了人血清、组织、ai细胞和小鼠模型中PC相关的tsRNA特征。以往研究发现,一些tsRNA可能在结构和功能上与miRNA相似,直接与靶mRNA结合,导致翻译抑制。因此,作者使用RNA杂交、GO和KEGG来分析靶基因及其相关的生物学过程,数据表明两种tsRNA在胰腺ai中发挥肿liu启动子的作用。根据分析血清和ai组织中tsRNAs谱的改变,发现了tRF-Pro-AGG-004和tRF-LeuCAG-002这两种tsRNA有望作为PC早期诊断和预后的新生物标志物。

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    从PC患者的血清样本中鉴定新的tsRNA生物标志物

     

    案例解析2:Pandora-Seq发现sncRNAs的变化与后代代谢紊乱相关

    原文:Paternal phthalate exposure-elicited offspring metabolic disorders are associated with altered sperm small RNAs in mice

    期刊:Environment International  

    影响因子:11.8

    作者研究了当父系小鼠暴露在一种邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)环境中,对其F1、F2后代小鼠代谢健康的不利影响。研究结果发现父本接触DCHP导致F1后代胰岛素抵抗加剧和胰岛素信号受损,但不影响饮食诱导的肥胖。

    结合Pandora-seq,发现DCHP暴露可导致传统RNA-seq无法检测到的精子tsRNA/rsRNA景观变化,这些小RNA的变化可能与DCHP引起的不良反应相关。精子中的非编码小RNA,包括tsRNA和rsRNA有助于父系获得性代谢疾病的隔代遗传,父系DCHP还可以在F2后代中引起性别特异性的跨代不良反应,并在F2女性后代中引起葡萄糖耐受不良。

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    父亲的DCHP暴露改变了F1 男性中的肝脏转录组

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    Pandora-seq鉴定了DCHP处理的父系精子中xian著改变的tsRNAs和rsRNAs

     

    案例解析3:Pandora-seq可用于揭示更多sncRNAS图谱

    原文:PANDORA-Seq unveils the hidden small noncoding RNA landscape in atherosclerosis of LDL receptor-deficient mice

    期刊:JLR RESEARCH ARTICLE

    影响因子:6.5

     

    本研究中通过对低密度脂蛋白受体缺陷(LDLR)小鼠动脉粥样ying化内膜中分离的总RNA,分别进行Pandora-seq和传统RNA-seq,揭示了小鼠体内与动脉粥样ying化发展相关的隐藏rsRNA和tsRNA群体。

    传统RNA-seq检测到的主要sncRNA是miRNA,通过克服RNA修饰引起的局限性,Pandora-seq大幅增加了rsRNA和tsRNA的读取量,与传统RNA-seq检测到的景观明显不同。Pandora-seq还检测到喂食低胆固醇饮食或高胆固醇饮食(HCD)诱导了大量差异表达的rsRNAs和tsRNAs。其中一种HCD诱导的内膜tsRNA( tsRNA-Arg-CCG)可能通过调节内皮细胞中致动脉粥样ying化基因的表达而促进动脉粥样ying化的发展。总的来说,PANDORA-Seq揭示了与动脉粥样ying化发展相关的隐藏rsRNA和tsRNA群体,这些未被充分研究的tsRNAs和rsRNAs在LDLR/小鼠的动脉粥样ying化内膜中比microRNAs丰富得多。

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    传统RNA-Seq和PANDORA-Seq下LDL受体缺陷小鼠内膜中不同sncRNA类型和长度分布

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    通过PANDORA-Seq和传统RNA-Seq鉴定了与LDL受体缺陷小鼠动脉粥样ying化发展相关的xian著改变的内膜sncRNA

     

  • 云序技术优势:

    与传统RNA-seq相比:

    Pandora-seq可以克服了RNA修饰阻止的逆转录,揭示了与其完全不同的小RNA全景图(landscape),结合专yong注释工具进行生信分析,可quan面解析样品中各类sncRNA,为这些sncRNA 未知的细胞和分子功能研究奠定基础。

     

    与现有sncRNA-seq相比:

    Pandora-seq通过更广fan、更准确地发现大范围小鼠和人类组织和细胞中先前未识别的修饰sncRNA,优于传统测序和单个AlkB或T4PNK处理。Pandora-seq还揭示了体细胞重编程为诱导多能干细胞过程中前所未有的miRNA、tsRNA和rsRNA动态,指导我们探索它们在胚胎干细胞分化过程中的功能。Pandora-seq和不同谱系的sncRNA库为未来探索其他生物和疾病条件下功能sncRNA的隐藏层开辟了道路。

     

     

    • 检测全面:客户能同时获得miRNA、piRNA、tsRNAs、 rsRNAs等在内的所有数据,且云序具有最权威的sncRNA数据库,能更完整的呈现出小RNA全景图谱

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    • 一站式服务:客户只需提供细胞、组织、体液或总RNA,云序生物为您完成从样品准备、文库制备、上机测序到数据分析的整套服务流程

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    • 严格的质控:云序生物对实验的各个关键步骤进行严格的质控,全程监控实验质量,确保客户得到**的数据

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    • 专业的生物信息学分析:云序生物具有强大的生物信息学团队,能够满足客户的各类深入数据分析要求

     

    数据分析(仅供展示 详见demo报告)

    • sncRNAs分布可视化——饼图、柱状图

    Pandora-seq能完整的测出sncRNAs的全景图谱,通过饼图和柱状图将各类型小RNA的含量及长度分布可视化,有助于观察小RNA的分布特点。

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    • 差异sncRNAs的筛选——火山图、散点图

    通过火山图或散点图筛选出(Fold Change≥ 2,  P值≤ 0.05)两组或多组样品间的差异表达sncRNAs。

     

    • 样品聚类分析——热图

    通过热图能更quan面直观的展示不同样品之间sncRNAs种类的关系和差异情况。通常同一类型样品能通过聚类出现在同一个簇中,聚在同一个簇的序列可能具有类似的生物学功能。

    • 位点可视化

    可针对某一特定的sncRNAs,例如某一tsRNA对其位点及表达水平进行可视化展示。

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