From 재단법인 게놈연구재단

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전사체 해독 기술 (Transcriptome)

RNA Sequencing(transcriptome)

RNA-Seq(Transcriptome)은 전사체의 정량화 및 구조적인 분석을 위해 사용됩니다. 전사체는 특정한 조건 하에 있는 하나 이상의 세포들에서의 mRNA, non-coding RNA 그리고 모든 전사체의 총체를 말합니다. 전사체 분석은 유전자 구조와 기능 연구를 토대로 합니다. 차세대 시퀀싱 기술을 바탕으로, RNA-Seq은 전사체 자체의 정보를 전달할 수 있고, 기초 과학 연구, 의학적 연구, 약리유전학적 연구, 약물 R&D에서 응용될 수 있습니다.


Icon.png기술적 강점

Icon2.png선택적 스플라이싱 발굴


Transctiprome.png 

Figure. 몇 가지 선택적 mRNA isoform 각 행은 8개의 다른 선택적 전사 과정을 그림으로 보여주고 있습니다. 리드의 위쪽 아이소폼은 파란색으로, 아래쪽 아이소폼은 빨간색으로, 양쪽 아이소폼은 회색으로 표시됐습니다. 엑손-엑손 연결 부위에 지도화된 리드 서열의 분석은 선택적 스플라이싱이 된 사람 유전자의 92-94%를 나타냅니다. 15% 이상의 최소 아이소폼 빈도는 86% 이상입니다.

Icon2.png퓨전 유전자 발굴


Transctiprome2.png

Figure. 퓨전 유전자 발굴 방법 긴 단일 전사체 리드와 mate pairs를 비교하고 VCaP의 TMPRSS2-ERG를 도식화. (위) 로그 단위로 나타낸 Mate pairs는 융합 경계점이나 그 주변을 포함해 나뉘어져 있습니다. (아래) 100-mer 단일 전사체 리드는 TMPRSS2-ERG 퓨전 경계선에 분포하고 있습니다. 앞쪽 36nt는 붉은색으로 표시했습니다.



Icon2.pngSNP 발굴

Transctiprome3.png

Figure. FOXL2 402C→G 미스센스 돌연변이는 RNA-Seq(전사체)에 의해 발굴되었습니다. 패널 A는 유전체 위치 140147803에서 140147903까지 염색체 3번에 있는 과립막세포종양의 (GCT28)의 1/4의 리드 서열을 지도화 한 것 입니다. FOXL2 402C에 대한 상보적 DNA(cDNA)의 위치는 레퍼런스가 아닌 G 대립인자를 따라 빨간색으로 윤곽이 보여집니다. 패널 B는 주변의 뉴클레오티드와 돌연변이 위치의 대립인자 분포를 나타내는 logos 19 서열을 보여줍니다. 상동성 위치는 2 비트로 측정됩니다. 변이 402C→G는 각 logo에서 분명하게 보여집니다. 패널 C는 빨간 상자로 표시되는 변형된 잔기와 레퍼런스 cDNA와 단백질 서열을 보여줍니다. 또한RNA-Seq(전사체)은 RNA-editing 사건을 발굴할 수 있습니다.



전사체 해독 기술 (Quantification)

RNA Sequencing(Quantification)

RNA-Seq(정량화)는 전사체의 정량화에 사용되고 특정한 조건에 있는 특정 생물학적 대상의 유전자 발현을 분석하는데 사용할 수 있습니다. 이것은 농업 연구와 바이오마커 발굴, 환경 개선, 질병 관련 연구와 약품 R&D에 다양하게 활용될 수 있습니다. 현재, 차세대 시퀀서 Illumina HiSeq™을 사용하여 전장 유전체 유전자 발현을 정량화할 수 있습니다.


Icon.png기술적 강점
RNA-Seq(정량화)의 재현성, 민감성, 발굴을 검증합니다. 몇 가지 성과는 다음과 같습니다.:


Icon2.png필요한 샘플: Stratagene의 최초의 선택 보편적인 인간 레퍼런스 RNA(First Choice Universal Human Reference RNA(UHRR))로부터 인간의 뇌에 대한 레퍼런스 RNA(HBRR)

Icon2.png유전자 발현 분석의 표준화된 방법: RPKM(Reads per kb per million reads)는 유전자 발현 수준을 정량화하는데 사용되는 단위이며 이 방법은 측정할 때 시퀀싱 차이와 다른 유전자 길이의 영향을 제거할 수 있습니다.

재 현 성 정 확 성
Transctiprome4.png
Transctiprome5.png

Figure. RNA-Seq의 기술적 반복 결과

기술적 반복 데이터는 0.9992, spearman R은 0.993을 나타냅니다. 이 결과는 RNA-Seq이 매우 높은 재현성을 가지고 있음을 보여줍니다.



Figure. RNA-Seq 과 qPCR 결과 사이의 상관관계

RNA-Seq은 매우 높은 정확성을 가지는 정량화 방법입니다. Scatter-plot는 RNA-Seq과 qPCR의 결과 사이에 매우 높은 상관관계를 보여줍니다. spearman R은 0.915이고, 기울기는 1.022입니다.


높은 민감성

Transctiprome6.png Figure.RNA-Seq에 의해 발굴된 유전자와 발현된 전사체

마이크로어레이보다 RNA-Seq(정량화)가 더 다양한 범위를 발굴하고 희소 발현 유전자를 더 감지할 수 있다는 것을 보여줍니다.



Icon.png생명정보 분석  Icon.png실험 과정
Transctiprome7.png

Icon2.png기본 데이터 통계
Icon2.png차등 발현되는 유전자 분석
Icon2.png발현 패턴 분석
Icon2.pngGO 기능적 enrichment(농축) 분석
Icon2.png경로 enrichment(농축) 분석
Icon2.png단백질-단백질 상호작용 네트워크 분석