轉錄組學(xué)和代謝組學(xué)結合分析

　　實(shí)驗介紹轉錄組學(xué)是一門(mén)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(xué)科。從RNA水平研究基因表達的情況。轉錄組即一個(gè)活細胞所能轉錄出來(lái)的所有RNA的總和，是研究細胞表型和功能的一個(gè)重要手段。

 

　　代謝組學(xué)是是研究某一時(shí)刻細胞內所有代謝物的集合的一門(mén)學(xué)科。代謝組學(xué)主要研究的是作為各種代謝路徑的底物和產(chǎn)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(chǎn)生的生物學(xué)過(guò)程。

 

　　技術(shù)路線(xiàn)及方法：

 

　　轉錄組學(xué)

 

　?。?）總RNA提取

 

　?。?）mRNA文庫

 

　?。?）illumina Hiseq 測序

 

　?。?）質(zhì)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(wǎng)路分析等

 

　　代謝組學(xué)

 

　?。?）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(zhì)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?zhuān)町惔x物的通路富集分析和關(guān)聯(lián)分析

　　3. 部分類(lèi)似結果展示

 

　　轉錄組學(xué)測序部分類(lèi)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(jìn)行 GO (上)、pathway 富集分析 (下)

　　c) 聚類(lèi)分析

　　代謝組學(xué)部分類(lèi)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(xué)和代謝組學(xué)關(guān)聯(lián)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(zhì)提取物：濃度 > 1 μg/μL，蛋白質(zhì)總量 > 300 μg

 

　　細胞樣品：細胞量 > 107

 

　　組織樣品：動(dòng)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(xué)樣本：

 

　　植物，微生物設計6-8個(gè)平行樣品，模式動(dòng)物設計10個(gè)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(jìn)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(diǎn)。 ?

 

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