全长转录本测序：PacBio Iso-Seq和欧宝体育官网网址Nanopore Direct RNA-Seq之间的比较

概述

为了正确利用潜在的基因组集合，完整和精确的基因注释是重要的。高效短读RNA测序(或RNA-seq)创新的生产，通过促进基因组注释的改进和尚不能用于参考基因组的欧宝体育官网网址有机体的实验，极大地推进了基因组研究。短读序列的无参照和基于参照的转录本组合，即使是这样，也是困难的，而且往往不能使已被实验验证的基因模型对齐。事实上，对复杂基因组的注释，比如那些与农业相关的植物物种的注释，还没有提供最佳结果。与不完善的基因模型重建相关的潜在基因组装配的不一致性，使基因注释复杂化。

细胞或组织中显示的所有基因都由转录组表示。RNA测序（RNA-Seq）允许捕获这些基因的识别。对于基因表达差异以及基因型或环境对其表达的影响的实验而言，创建参考转录组至关重要。欧宝体育官网网址通过短读测序，大多数研究产生一个参考转录组，并通过组装和/或将读序列映射到其他可访问的参考基因组来重建转录组。然而，对于冗长的转录本、重复序列和转座因子，这是复杂的。

对于复杂的多倍体基因组来说，这尤其具有挑战性。最近，以欧宝体育官网网址帕比奥欧宝体育官网网址测序和纳米孔测序欧宝体育官网网址，这项技术克服了这些挑战，将全长序列数据创建为单个读取序列，包括冗长的转录本（例如大于10 kb的转录本），而无需进一步组装。在一些植物研究案例中，该方法已被使用，并提供了关于转录差异的额外数据，如选择性剪接和选择性聚腺苷酸化。

PacBio-Iso-Seq与Nanopore-Direct-RNA-Seq的比较

最大的测序潜力由太平洋生欧宝体育官网网址物科学(PacBio)技术(Isoform-Sequencing)提供。它还可以提供全面的数据分析。相反，纳米孔直接rna测序有以下好处:欧宝体育官网网址(1)结合快速、精简的工作流程，最小的功率量允许高度精细的基因表达分析，(2)全长转录本(通过纳米孔测序表达的长、全长reads的高输出可以明确描述剪接变异和基因融合)，欧宝体育官网网址(3)准确分类转录本和亚型;(4)采用直接RNA测序去除PCR偏倚;(5)用直接RNA区分核苷酸序列旁的碱基改变;欧宝体育官网网址

图1。A 3'端序列（A）和PacBio Iso序列（B）的工作流程。（叶，2017）

就功能而言，在医学研究和农业分析领域，PacBio Iso-Seq可被利用。它可以在医学领域用于转录本注释、融合基因探索和疾病机制评估。它可以用于功能研究、融合基因探索、进步和压力测试，以及在农业领域协调基因预测和基因组注释。另一方面，Nanopore Direct RNA Seq可用于评估基因功能，例如聚焦于具有明确功能的样本，以揭示不同功能的主要原因、基因结构，如替代剪接、APA、融合基因、SSR、CDS预测、TSS/TES鉴定、，全长转录物定量，如定位广泛有效的差异转录物并识别功能基因，以及RNA甲基化，如可在RNA水平识别碱基改变的直接全长转录组测序，如m6A/m5C。欧宝体育官网网址

图2。纳米孔直接RNA测序。（伯恩，2017年）欧宝体育官网网址

引用:

1. Byrne A，Beaudin AE，Olsen HE，等. Nanopore long read RNAseq揭示了单个B细胞表面受体之间广泛的转录变异。自然通讯. 2017, 8(1).
2. 叶海生，张伟，杨军。从传统生物化学到高通量技术的多聚腺苷酸化分析。BMB报道。2017, 50(4).