转录组测序具有广阔的应用场景,包括基因组注释、eQTL分析、TWAS、反向遗传学中的新基因发掘、基因功能分析、有害变异分析、转录调控网络构建、基因-性状的共表达分析、细胞发育轨迹分析、基因型检测、疾病诊断等。随着二代测序成本的迅速降低,建库的人力、时间和经费消耗成为转录组测序的瓶颈问题。
中国农业大学国家玉米改良中心汪海团队近期在《Plant Biotechnology Journal》(IF=13.2)发表了一种新型RNA建库技术——QUIC-seq: Quick ultra-affordable high-throughput convenient RNA sequencing。该方法简化了转录组建库流程,即便在手动操作下,也能在4小时内完成大量样本的处理;如果结合自动化移液站,处理时间可进一步缩短。该技术将单个样本建库成本降至6元。QUIC-seq技术的优势主要体现在以下几个方面:1,将3’RNA-seq建库技术和RNA/DNA杂合双链建库技术相融合,使QUIC-seq兼具二者的优点;2,省略了传统转录组建库流程中的85℃反转录酶失活、Tn5酶失活和Bst3.0酶补缺口步骤,在不影响建库质量的前提下,简化了操作流程并降低了成本;3,在反转录引物中加入UMI(Unique Molecular Identifier),显著提升基因表达定量的准确性;4,增加了barcode组合数,提升了单个测序通道可承载的样本数量,从而降低了后续的测序成本。
QUIC-seq技术兼具高通量、低成本、操作方便的优势,适合大规模转录组分析。作为概念性验证,研究团队利用QUIC-seq在氮磷胁迫条件下成功鉴定出2477个差异表达基因,并利用该技术揭示了多个关键转录因子的表达调控网络。QUIC-seq在基因组学、群体遗传学、功能基因组学、分子生物学、发育生物学中具有广阔的应用潜力。此外,随着RNA提取流程的优化,QUIC-seq甚至可能在未来替代简化基因组测序技术(如GBS),用于育种群体的分子标记检测。
中国农业大学博士后滕守振、博士研究生王丹和钱毅恒为共同第一作者,汪海教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、中国博士后科学基金的经费支持。博士研究生Revocatus Bahitwa、硕士研究生邵竞弘、博士研究生索明锐、徐铭池、杨辘源、李天祎、于秋莹参与了该研究工作。