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【全長轉錄組文獻解讀】丹酚酸生物合成基因的轉錄本及可變剪接研究

2017-04-26

丹酚酸為丹參的主要生物活性成分,丹酚酸生物合成過程已有較多的報道,但僅限于第二代測序平臺的短片段研究,很難闡述同一個基因的不同的轉錄本及可變剪接。

以PacBio公司的SMRT單分子實時測序技術(Single molecule real-time sequencing)為代表的三代測序技術,通過其獨有的環形一致性測序模式(Circular-consensus sequence,CCS),極大提高單堿基測序的準確率,遠超Illumina等二代測序技術。與傳統轉錄組測序項目相比,利用PacBio平臺的全長轉錄組測序技術可以直接獲得mRNA的全長,保證了mRNA序列的精確性。

去年,Front Plant Sci雜志在線發表一篇題為Global Identification of the Full-Length Transcripts and Alternative Splicing Related to Phenolic Acid Biosynthetic Genes in Salvia miltiorrhiza的文章,該文章利用第二代+第三代的組合模式,對丹參的根進行轉錄組測序,研究丹酚酸的生物合成。


1. 研究目的

利用全長轉錄組測序技術獲取丹參中丹酚酸生物合成基因的轉錄本,并進行可變剪接研究。


2. 研究方法

丹參根組織,將周皮、韌皮部、木質部混合,利用PacBio平臺進行全長轉錄組測序;

將周皮、韌皮部、木質部分別進行二代轉錄組測序。


3. 分析結果

    本文利用全長轉錄組測序數據及先前得到的二代轉錄組數據,分布開展分析。鑒定迷迭香酸生物合成過程中的15個基因的全長,并發現4個基因存在可變剪接;預測6個細胞色素P450s和5個漆酶相關基因參與丹酚酸A合成通路。


 

圖1 丹酚酸在根不同部位的含量


 

圖2 酚酸通路相關基因的結構和可變剪接


 

圖3 CYP450s的基因結構、可變剪接及表達模式



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