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  • 發布時間:2021-07-01 16:57 原文鏈接: 芯片與測序(二)

      另外,欲尋找疾病診斷標記物的小伙伴可要記住了,無論是mRNA或者lncRNA,HTA平臺有更多的基因可作為biomarker。

      可變剪切分析是識別基因不同轉錄本特異性表達的有效手段。其中,RNA-seq可鑒定到23,934個差異exons,HTA鑒定到26,999個差異exons(3698個共有)。Junctions差異鑒定,RNA-seq為7063個,HTA為40,384個(1551個共有)。

      綜合兩者分析顯示,只有207個mRNAs的可變剪切結果在兩個平臺能同時出現。

      總體來說,這兩種技術各有千秋,各具特色,在應用方面也可以說是平分秋色,各領風騷。簡單說來,兩者都在為篩選目的基因添磚加瓦,既如此,何不都拿來為我所用呢。更何況,有時強強聯手,反而會碰撞出美麗的火花,說不定還會產生翻倍的效果。

      芯片聯手測序之案例分析

      于是,有些雷厲風行的研究者就立刻行動起來。這不,Nature Communications的一篇研究肝纖維化(肝內細胞外間質成分ECM積累造成)文章就充分向大家展示了,芯片在與測序聯手后,是如何玩轉對下游靶基因的篩選,進而完美實現了兩手都要抓,兩手都要硬的大綱領。

      1.基因芯片打頭陣,篩出肝纖維化相關lncRNA

      在構建肝纖維化的小鼠模型后,通過基因芯片篩選共得到了266個lncRNA和1007個mRNA上調,447個lncRNA和519個mRNA下調。基于共表達分析和RT-PCR驗證,研究人員篩選到了NONMMUT013861等10個與CCl4誘導肝纖維化相關的lncRNA。而經驗證,只有lncRNA—lnc-LFAR1是在肝臟中特異性表達的。

      2.RNA-seq送助力,篩選下游靶基因

      在肝纖維化過程中,肝星形細胞(HSCs)的激活至關重要。因而,研究者探索了lnc-LFAR1在HSCs中的下游調控基因,即用shRNAs敲降了lnc-LFAR1后,二代測序篩選下游差異變化基因。

      通過對差異的2023個mRNA的GO與KEGG通路富集,發現主要富集到ECM過程基因和ECM-受體作用通路。顯然,在HSCs中,lnc-LFAR1調控了ECM基因。

      3.基因芯片再出馬,體內變化基因跑不了

      研究者已然證明了敲降lnc-LFAR1后影響TGFβ誘導的HCs凋亡,為了驗證體內基因的相關變化,先在小鼠中shLFAR1干擾其表達,CCl4誘導肝纖維化,基因芯片篩選下游變化mRNA。

      結果顯示,小鼠體內lnc-LFAR1的低表達,使得肝細胞在CCL4誘導下,其下游變化的基因顯著減少,只有292個上調,112個下調。GO和KEGG 通路分析也顯示,lnc-LFAR1沉默影響的下游基因主要是膠原纖維組織和 TGFβ 受體信號通路,并進一步確定了 lnc-LFAR1的敲降使得CCl4和BDL誘導的肝纖維化會被顯著減弱。

      至此,芯片與測序的輪番出擊,體內外實驗的聯合轟炸,使得lnc-LFAR1在肝纖維過程發揮作用成為了一件板上釘釘的事兒了。至于下游所發生的具體作用機制,文章中也通過了大量實驗對其進行了闡釋,并獲得以下信號通路圖。

      其中,lnc-LFAR1與磷酸化Smad2/3之間存在正反饋,并會調控胞內notch、炎癥和凋亡相關等信號通路,進而調節肝纖維化過程。此時,文章才算講述了一個完整的故事。顯然,故事中測序與芯片無疑為篩選該故事的主角和下游基因的篩選起到了舉足輕重的作用。

      所以,各位小伙伴們,爭議這兩個技術孰優孰劣,真的沒有意義。畢竟,“黑貓,白貓,能抓老鼠的就是好貓”,既然兩只貓都能抓到老鼠,又何必在意它的顏色呢。

      至于實際實驗操作中,是在兩者之間有所取舍,又或是兩者結合使用,小編的建議是,選擇對的就好。只有兩個都用過了,你才會知道誰更適合自己。

    參考文獻:1. RNAsequencing and transcriptome arrays analyses show opposing results foralternative splicing in patient derived samples (DOI 10.1186/s12864-017-3819-y )

    2. The liver-enriched lnc-LFAR1 promotes liverfibrosis by activating TGFβ and Notch pathways (DOI: 10.1038/s41467-017-00204-4)


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