干货 | 链特异性RNA-seq文库构建有哪些方法?

相比于普通的RNA-seq文库,链特异性RNA-seq保留了转录本的方向信息,可以确定reads是来源于正链或负链,使得基因定量和可变剪切事件检测更准确,对挖掘天然反义LncRNA的信息,分析基因结构及功能分析更有利。

那么有哪些方法可以实现链特异性文库构建?这些不同的方法分别适合哪类RNA样本建库呢?今天,小编将给大家进行详细解答

如何构建链特异性文库

目前链特异性文库的建库方法有很多种,主要分为2类。第一类是在RNA的3’和5’端加上不同的接头,2个不同的接头序列标记RNA的3’和5’端(图1A)。第二类依赖于化学修饰标记一条链,使得碱基发生变化或链被降解(图1B)。

不同RNA样本如何构建链特异性文库

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小RNA属于非编码核糖核酸(ncRNA),在基因调控中有重要的作用,包括miRNA/piRNA/tRF&tiRNA/tRNA/snRNA/snoRNA等。由于小RNA片段比较小,比如miRNA(17-25 nt),piRNA (24-35 nt),tRNA (60-95 nt),不适合使用随机引物合成cDNA(片段越小,随机引物可结合的位点越少)。

同时小RNA也不带有Poly (A)尾巴,无法使用Oligo dT引物合成cDNA。因此,Small RNA样本通常采用RNA ligation的方法在RNA的3’和5’端分别连接接头来构建链特异性文库。

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对于mRNA/LncRNA/CircRNA等通常大于200 nt,可以使用随机或Oligo dT引物合成cDNA第一链。在合成cDNA第二条链的时候加入dUTP,dUTP的链可以被酶消化或扩增的时候用不识别dUTP的聚合酶。

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对于一些难扩培的细胞或者从组织上直接分离下的少量细胞,如特殊的组织,血清/血浆以及外泌体等样本,能够获取的RNA总量可能在10 ng以下。

对于微量RNA链特异性转录组文库构建,通常使用SMART技术,通过随机或oligo dT引物(带一段接头序列),合成cDNA第一链,并在3’端加上三个C,进一步使用TSO ( template-switching oligo )引物通过链置换添加另一端接头序列,保留了RNA的链来源信息。

各种链特异性文库测序结果对比

研究者使用酿酒酵母转录组作为基准,比较了多种文库构建方法,发现在链特异性、文库复杂性、均一性和覆盖连续性、与已知注释一致性,及表达谱的准确性方面都存在显著差异。

通过权衡每种方法的性能和简易性,研究者认为dUTP二链标记方法最好,在单端和双端测序数据中Unique比例,5’和3‘端的转录本分布比例以及样本间重复性方面均比其它方法表现优异。

ABclonal 的RNA-seq链特异性文库构建试剂盒也是采用dUTP二链标记方法,确定转录本来源于正义链或反义链,更准确定量基因表达和可变剪切事件,提高反义转录本检出率和无参组装效率,获得最真实的样本转录信息。

ABclonal

公司简介

爱博泰克生物科技有限公司(ABclonal Technology Co.,Ltd.)成立于2011年,作为生命科学解决方案的提供商,旨在为更多的科研工作者、IVD企业、新技术开发企业提供抗体、酶、NGS产品和蛋白制品等全套解决方案。

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