Nature：利用长读测序技术揭示人类组织中的RNA多样性

来源：生物谷原创 2022-08-09 16:49

当遗传密码被转录为RNA时，一个基因通常会产生几种不同形式的RNA分子（也称为转录本），不同的转录本具有不同的功能。虽然这种现象已经存在了几十年，但人类转录本的目录仍然不完整。

当遗传密码被转录为RNA时，一个基因通常会产生几种不同形式的RNA分子（也称为转录本），不同的转录本具有不同的功能。虽然这种现象已经存在了几十年，但人类转录本的目录仍然不完整。对转录本结构的调控产生了转录本的多样性，并在人类疾病中发挥着重要作用。长读测序技术的出现为研究遗传变异在转录本结构中的作用提供了机会。

在一项新的研究中，来自美国布罗德研究所、纽约基因组中心和哥伦比亚大学等研究机构的研究人员描述了人类组织中RNA多样性。相关研究结果于2022年8月3日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Transcriptome variation in human tissues revealed by long-read sequencing”。

论文共同通讯作者、布罗德研究所的Beryl Cummings博士描述道，“配备了最新的测序技术，我们能够读取超过1000个核苷酸的片段，而标准方法仅能读取不到100个核苷酸的片段。重要的是，我们能够在来自许多组织的80多个样本中做到这一点，这导致发现了数以万计的新转录本。”

这些作者利用牛津纳米孔技术平台提出了一个大型的人类长读RNA测序（RNA-seq）数据集，该数据集来自于GTEx（Genotype-Tissue Expression）组织和细胞系的88个样本，补充了GTEx资源。他们确定了刚超过70000个已被注释的基因的新转录本，并验证了10%的新转录本的蛋白表达。

这些作者开发了一个新的计算包；LORALS，通过对长读测序片段的等位基因特异性分析来分析罕见和常见变异对转录组的遗传影响。他们描述了等位基因特异性表达和转录本结构事件，为常见和罕见遗传变异引起的特定转录本改变提供了新的见解。他们能够在敲降PTBP1（一种介导剪接的RNA结合蛋白）后扰乱转录本结构，从而发现被细胞环境改变的遗传调节效应。他们利用这个数据集来加强对罕见和常见变异的理解，并研究导致异常剪接模式的罕见变异。

牛津纳米孔技术与Illumina基因表达比较，图片来自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05035-y。

这些作者利用他们的数据来描述遗传和环境差异如何表现为转录组差异。论文共同通讯作者兼论文共同第一作者、纽约基因组中心的Dafni Glinos博士解释说，“个体之间的遗传差异会影响基因的调节方式。我们能够以比以前更精细的分辨率来描述转录本结构是如何受到影响的。这有助于了解导致疾病风险的遗传变异的分子基础。”

论文共同通讯作者、纽约基因组中心的Tuuli Lappalainen教授说，“我们相信我们提出的发现、数据和工具为转录组研究的新时代铺平了道路。大约十年前，对小DNA或RNA片段的高通量分析彻底改变了基因组学。我认为我们正处于长读测序的新革命的边缘。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Dafni A. Glinos et al. Transcriptome variation in human tissues revealed by long-read sequencing. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05035-y.