单分子测序揭示植物的复杂转录组

高粱是一种重要的经济作物，也有望作为生物燃料。近日，美国科罗拉多州立大学和国家基因组资源中心的研究人员对高粱的转录组进行了深入分析。研究小组鉴定出新的基因，以及比预期更多的选择性剪接。这项成果发表在《Nature Communications》上。

研究人员对选择性剪接和选择性多聚腺苷酸化（alternative polyadenylation）特别感兴趣，这两种机制增加了转录本的多样性，也许能帮助植物适应恶劣环境。“尽管一些大规模的RNA-Seq研究已经开展，但目前还不知道有多少不同的剪接异构体产生，”团队写道。“这主要是因为短读长测序在重建全长剪接变体上存在挑战。”

为了直接观察全长的剪接异构体，研究人员利用Pacific Biosciences的单分子实时测序（SMRT）来鉴定高粱幼苗的转录组。他们还开发出一种名为TAPIS（Transcriptome Analysis Pipeline for Isoform Sequencing）的分析工具来鉴定选择性剪接和选择性多聚腺苷酸化。

研究人员总共发现了7,000多个新颖的选择性剪接事件、~11,000个新的剪接异构体、2,000多个新基因以及数千个3’非翻译区不同的转录本。他们指出，许多新基因被认为是长链非编码转录本。转录本总数接近28,000，覆盖14,000个基因。

研究人员还发现，高粱的选择性剪接比例比预想的要高。之前，有报道称高粱中大约有1,500个基因的pre-mRNA经历选择性剪接。在这项工作中，他们证实这个数字实际上要高得多。他们发现了超过10,000个选择性剪接事件。研究人员开展了许多验证研究，以确认这些发现。

研究人员认为，Pacific Biosciences的单分子长读取在转录组分析上具有相当大的优势，可帮助鉴定全长的剪接异构体及其他形式的转录后调控事件，如选择性多聚腺苷酸化。

无独有偶，玉米的转录组研究成果也于近日发表，使用的同样是PacBio的SMRT技术。冷泉港实验室的Doreen Ware及其同事研究了6种玉米组织的转录组，发现玉米的基因表达比之前想象的要复杂得多。

参考文献：

Salah E. Abdel-Ghany,Michael Hamilton,,Asa Ben-Hur& Anireddy S. N. Reddy.A survey of the sorghum transcriptome using single-molecule long reads.Nature Communications 7, Article number: 11706 doi:10.1038/ncomms11706

本文来源于：生物通/薄荷

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