轉錄組學和代謝組學結合分析

　　實驗介紹轉錄組學是一門在整體水平上研究細胞中基因轉錄的情況及轉錄調控規律的學科。從RNA水平研究基因表達的情況。轉錄組即一個活細胞所能轉錄出來的所有RNA的總和，是研究細胞表型和功能的一個重要手段。

 

　　代謝組學是是研究某一時刻細胞內所有代謝物的集合的一門學科。代謝組學主要研究的是作為各種代謝路徑的底物和產物的小分子代謝物（MW<1000）。

 

　　轉錄組和代謝組能夠分析得到在同一代謝通路中涉及到的基因和代謝物，兩者的相互結合能夠更好的去揭示機體在疾病或者外界刺激后產生的生物學過程。

 

　　技術路線及方法：

 

　　轉錄組學

 

　?。?）總RNA提取

 

　?。?）mRNA文庫

 

　?。?）illumina Hiseq 測序

 

　?。?）質量控制

 

　?。?）基因表達水平分析

 

　?。?）差異表達基因分析

 

　?。?）GO/KEGG通路富集分析

 

　?。?）蛋白相互作用網路分析等

 

　　代謝組學

 

　?。?）樣本收集（血樣，尿樣等）

 

　?。?）代謝物的提取

 

　?。?）上機檢測（NMR，LC-MS，GC-MS）

 

　?。?）質譜下機數據預處理

 

　?。?）主程序分析(PCA)和偏最小二乘化-判別分析(PLS-DA)等

 

　?。?）差異代謝物注釋，差異代謝物的通路富集分析和關聯分析

　　3. 部分類似結果展示

 

　　轉錄組學測序部分類似結果

 

　　a) 測序數據的預處理及計算差異表達基因：

 

　　b) 功能富集分析：

 

　　對差異表達基因進行 GO (上)、pathway 富集分析 (下)

　　c) 聚類分析

　　代謝組學部分類似結果

 

　　a) 主成分分析PCA (Principal Component Analysis)

　　b) 差異代謝物的功能注釋

　　c) Heatmap圖

　　轉錄組學和代謝組學關聯分析-代謝通路整合

　　注：綠色斜體表示下調的基因或者代謝物，紅色斜體表示上調的基因或者代謝物

 

　　送樣要求：

 

　　轉錄組測序樣本：

 

　　蛋白質提取物：濃度 > 1 μg/μL，蛋白質總量 > 300 μg

 

　　細胞樣品：細胞量 > 107

 

　　組織樣品：動物、微生物組織濕重 >10 mg；植物鮮嫩組織 >100 mg

 

　　體液樣品：血液體積 > 500 mL

 

　　代謝組學樣本：

 

　　植物，微生物設計6-8個平行樣品，模式動物設計10個左右平行樣品，臨床標本設計20-30例平行樣品（所有樣品越多越好）。

 

　?。?） 血清

 

　　樣品量要求 ：500 μL /sample；一定避免反復凍融。 ?

 

　　血液收集在離心管中靜置30 min進行凝固分層。然后低速離心取上清裝載干凈的離心管中，再高速離心5 min，取上清分裝到凍存管中，每管0.5 mL，-80℃凍存寄送。

 

　?。?） 尿液

 

　　樣本量要求：1 mL/例，原則上可以多取一點。 ?

 

　　收集步驟：晨起中段尿（臨床）或晨間1小時尿（動物）直接分裝到離心管中，每管1mL，添加一滴（約10 μL）質量體積為1/100（w/v）的疊氮化鈉，-80℃凍存寄送。