春天是播種希望的季節(jié)，伴隨這勃勃生機，小編也收到振奮人心的好消息：截止目前，據(jù)不完全統(tǒng)計，百邁客三代全長轉錄組成功案例增至13篇！下面小編帶大家一覽我們的新（lei）增（lei）案（shuo）例（guo）。
案例一
英文題目：Full-Length Transcriptome Survey and Expression Analysis of?Cassia obtusifolia?to Discover Putative Genes Related to Aurantio-Obtusin Biosynthesis, Seed Formation and Development, and Stress Response
中文題目：通過對決明子進行全長轉錄組分析，發(fā)現(xiàn)可能參與橙黃決明素生物合成、種子形成和發(fā)育以及脅迫反應相關的基因
發(fā)表雜志：International Journal of Molecular Sciences
影響因子：3.687
發(fā)表時間：2018.08.21
材料與方法
試驗材料：決明子，根、莖、葉、花、種子
試驗方法：2+3聯(lián)合測序技術，北京百邁客生物科技有限公司Pacbio及Illumina測序平臺
文章概述
決明子，是中藥處方中常見的一味的中藥，其可治療頭暈頭痛，也可養(yǎng)肝明目。決明子中含有的橙黃決明素（蒽醌的一種），可用來評估決明子的藥用價值。研究表明，橙黃決明素主要存在于決明子的種子內(nèi)，也有少量分布于根、莖、葉、花。為了研究橙黃決明素的生物合成分子機制、種子的形成與發(fā)育、決明子的脅迫反應，本文使用2+3測序技術，共獲得包含4,315,774長reads 共計9.66 Gb三代測序數(shù)據(jù)及包含361,427,021 短 reads共計108.13 Gb的二代測序數(shù)據(jù)。其中有658個種子特異性轉錄本參與種子的生理學過程。通過對參與蒽醌合成的早期階段轉錄本分析發(fā)現(xiàn)橙黃決明素主要通過MVA/MEP通路產(chǎn)生，且存在ICS，DXS和IPPS三個限速酶。種子特異的CYPs家族、SAM-依賴甲基化轉移酶和UDP-葡萄糖基轉移酶(UDPG) 基因可能參與蒽醌合成的后期階段。此外，四個種子特異性轉錄因子（3個MYB和1個MADS）和可變剪切可能會參與種子的形成與發(fā)育。同時，Hsp20基因家族的絕大多數(shù)成員在種子和花中高表達，其中7個基因在非生物脅迫下起到保護作用。綜上所述，本文首次報道的蘇木科全長轉錄組測序，從而更全面地了解決明子的生物合成、種子的形成和發(fā)育以及脅迫反應。
圖1.決明子內(nèi)參與橙黃決明素生物合成潛在代謝通路
案例二
影響因子：4.122
發(fā)表時間：2018.11.16
材料與方法
試驗材料：特異性無病原(SPF)白蝦
試驗方法：2+3聯(lián)合測序技術，北京百邁客生物科技有限公司Pacbio及Illumina測序平臺
文章概述
白蝦（凡納濱對蝦）是世界上養(yǎng)殖范圍最廣的甲殼類動物，其生長迅速且抗病性強。由于白蝦基因組的高重復序列，使得其拼接錯誤率高，至今未能組裝出高質(zhì)量的基因組，同時也未對基因組的結構和功能進行深入的研究。本文通過使用三代全長轉錄組測序技術，共獲得322,600條全長非嵌合序列（FLNC），其中包括 51,367條高質(zhì)量全長轉錄本。通過與數(shù)據(jù)庫比對進行功能注釋可得，有81.72%的轉錄本注釋到Nr數(shù)據(jù)庫, Swiss-Prot、GO、COG和KEGG數(shù)據(jù)庫注釋到的全長轉錄本比例分別為8.63%、45.38% 、32.57%和 47.83%。 此外，還鑒定到3,958非編碼RNAs (lncRNAs)，其平均長度為2,111bp,絕大多數(shù)的lncRNA長度在300bp~4800bp。在鑒定到的80,650 個簡單重復序列(SSRs)中，有17,222 (33.98%)的轉錄本包含至少一個SSR。絕大多數(shù)的SSR為單堿基重復(50.81%)，其他的為雙堿基重復(27.55%)、三堿基重復(18.33%)、四堿基重復(2.41%)、六堿基重復(0.55%)和五堿基重復(0.35%) 。本研究為凡納濱對蝦提供了一套豐富的全長cDNA序列，這將大大促進對蝦轉錄組的研究。
圖2.NR和GO數(shù)據(jù)庫注釋
案例三
英文題目：Analysis of transcripts and splice isoforms in?Medicago sativa L.?by single-molecule long-read sequencing
中文題目：通過單分子長讀長測序?qū)ψ匣ㄜ俎＿M行轉錄本和可變剪接分析
發(fā)表雜志：Plant Molecular Biology
影響因子：3.543
發(fā)表時間：2019.01.02
材料與方法
試驗材料：三年生紫花苜蓿的幼葉、成熟葉片和衰老葉片
試驗方法：2+3聯(lián)合測序技術，北京百邁客生物科技有限公司Pacbio及Illumina測序平臺
文章概述
紫花苜蓿(Medicago sativa L.)原產(chǎn)于亞洲西南部，是世界上最重要的豆科牧草植物，具有生態(tài)適應性廣、抗逆性強、營養(yǎng)價值高、產(chǎn)量高、適口性好、生物固氮能力強等優(yōu)點。由于苜?；蚪M的復雜性和基因組組裝尚未完成，其mRNA轉錄本的序列和完整結構尚不清楚。本文通過三代全長轉錄組測序，在紫花苜蓿的幼葉、成熟葉片和衰老葉片中共計獲得113,321個轉錄本，72,606 個ORFs，其中46,616為全長ORFs，以及來自54個轉錄因子家族的1,670個轉錄因子和44,040個SSRs. 通過功能注釋分析可得，有115個基因參與黃酮類代謝通路，32個基因參與玉米素的生物合成，213個轉錄本參與苜蓿衰老生物過程。通過與苜?；蚪MCADL_HM342.v0.95P比較，共鑒定到個7,568個可變剪接事件，其中4,133個為內(nèi)含子保留，1,673為3’端可變剪接，914個5’端可變剪接，763個外顯子跳躍和85個可變多外顯子。其中內(nèi)含子保留為主要的可變剪接形式。本研究新發(fā)現(xiàn)為改進紫花苜?；蚪M注釋和充分鑒定轉錄組提供了重要信息。
圖3.紫花苜蓿的轉錄本結構分析
案例四
影響因子：4.122
發(fā)表時間：2019.02.25
材料與方法
試驗材料：八年生茶樹，頂端芽，第一葉，第二葉和根
試驗方法：2+3聯(lián)合測序技術，北京百邁客生物科技有限公司Pacbio及Illumina測序平臺
文章概述
類黃酮、茶氨酸和咖啡堿是茶樹的主要次生代謝產(chǎn)物，決定著茶樹的品質(zhì)口感和保健效益有關。這些代謝物質(zhì)在轉錄水平的生物合成途徑已經(jīng)被廣泛研究，但是其調(diào)控機制尚不清楚。本研究將pacbio三代測序與二代RNA-seq測序分析相結合，對葉片發(fā)育過程中的基因表達情況進行探討。共計獲1,388,066個ROI序列，其平均長度為1,762 bp，其中54%（755,716）的ROI為全長非嵌合序列（Flnc），Busco評估轉錄組完整性為92.7%。共鑒定93,883個轉錄本，87,395（93.1%）個為新鑒定到的可變剪接轉錄本，其中7,650為差異表達轉錄本（DETs）。此外，還鑒定到5,777個融合轉錄本，9,052個長鏈非編碼RNA和28,980個可變剪接事件（AS），其中包括1,297個差異可變剪接。通過功能注釋發(fā)現(xiàn)，有512個轉錄本注釋到苯丙烷和黃酮類代謝通路中；GDHs、GOGATs、GSs、ALTs、ADCs和TSs基因家族參與茶氨酸合成通路；以及?APRTs、AMPDs、IMPDHs和 5′Nases 基因家族參與咖啡堿生物合成通路。通過基因與次級代謝物的共表達關系可得，其次級代謝物的變化受到與之相關的代謝基因可變剪接的調(diào)控。本研究加強了我們對茶樹次生代謝調(diào)控復雜性的認識，為進一步探索茶樹中黃酮類、茶氨酸和咖啡堿生物合成的調(diào)控機制提供了依據(jù)。
圖4.茶樹轉錄本及可變剪接特征分析
案例五
影響因子：5.497
發(fā)表時間：2019.02.25
材料與方法
試驗方法：2+3聯(lián)合測序技術，北京百邁客生物科技有限公司Pacbio及Illumina測序平臺
文章概述
蓖麻油酸是一種高價值的羥基脂肪酸，具有十分廣泛的工業(yè)應用前景。風箏果種子中含有約80%的蓖麻油酸，是該不飽和脂肪酸的新來源。為了探究蓖麻油酸在體內(nèi)合成和調(diào)控的分子機制，本研究收取不同發(fā)育階段的風箏果種子進行脂肪含量分析并發(fā)現(xiàn)，在種子發(fā)育的前中期（授粉后的16-22天），蓖麻油酸迅速富集。結合二代和三代全長轉錄組測序，共鑒定到12,555個差異轉錄本，其中GO注釋富集到與脂質(zhì)代謝相關的96條term共1,049個DEGs；454個DEGs 富集到16條脂質(zhì)代謝相關的KEGG通路中。綜合分析，共鑒定到包括參與脂質(zhì)代謝的71種酶，246個潛在的轉錄因子及124個長鏈非編碼RNA（lncRNAs）；其中有12個基因參與多種脂質(zhì)代謝通絡，如脂肪酸的生物合成和修飾（羥基化）、脂質(zhì)轉運、三酰甘油合成、?；庉嫼椭涡纬傻?，且在種子發(fā)育過程中，呈現(xiàn)高表達水平，并與蓖麻油酸的累積模式一致。通過共表達網(wǎng)絡分析，還鑒定到57個轉錄因子和35個lncRNA與蓖麻油酸的合成有關。本研究結果為在轉錄水平上開發(fā)一種新的蓖麻油酸原料奠定了基礎，為其他植物中蓖麻油酸的生產(chǎn)提供了有價值的候選基因。
圖5.風箏果種子中參與蓖麻油酸和甘油三酯合成的潛在基因網(wǎng)絡
小編寄語
百邁客自2015年引進PacBio三代測序平臺，2018年8月又與牛津納米孔公司達成長期合作，擁有MinION、GridION X5和PromethION三種型號全套納米孔測序儀。全長轉錄組測序可利用Nanopore或Pacbio三代測序平臺進行測序，借助其超長讀長優(yōu)勢，無需組裝，直接獲得全長轉錄本，可準確鑒定基因的可變剪接、APA、融合基因、基因家族和非編碼RNA等信息。
百邁客至今已積累了豐富的項目經(jīng)驗，全長轉錄組合作文章先后發(fā)表在《Plant Biotechnology Journal》、《Biotechnology for Biofuels》、《Journal of Hazardous Materials》、《Scientific Reports》和《Fish & Shellfish Immunology》等國際期刊，據(jù)不完全統(tǒng)計，百邁客三代全長轉錄組成功案例累計發(fā)表13篇，是國內(nèi)發(fā)表全長轉錄組成功案例較多的公司，已發(fā)表文章研究物種覆蓋林木、哺乳動物、昆蟲、水產(chǎn)、中藥和作物等領域。
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