2017-05-24
轉錄組測序真是個好方法，實驗有困難？ seq一下！什么？別人都做了？發文章越來越難？跟不上節奏？放心，老司機給你準備了新大招，互作轉錄組測序！互作轉錄組測序（Dual RNA-seq）是2012年新興的技術，是通過RNA-seq反映兩個生物間的互作關系，是繼單物種轉錄組后RNA家族的一顆極具發展潛力的正在升起的新星，也是RNA領域最新的研究熱點?；プ鬓D錄組測序在抗病或致病機理研究、新藥開發、農業病害研究和防治、物種進化和生理適應等領域具有廣泛的應用前景。這么好的技術，怎么用呢？來個最新案例：
2017年1月，來自德國赫爾姆霍茲感染研究中心的Petra Dersch教授建立了基于組織互作轉錄組（Tissue Dual RNA-seq）的分析方法，并成功的應用在假結核耶爾森菌侵染腸淋巴細胞的研究中，結果發表在PNAS上。致病菌在侵染宿主的過程中需要快速調整其毒力和定植基因來應對宿主的免疫系統，宿主也會根據致病菌的侵染來激活免疫系統，這個侵染與被侵染的過程是一個互動的過程，而基因表達的變化是這個互動過程的直接體現。研究者使用假結核耶爾森菌侵染小鼠腸道，分析了侵染過程中小鼠腸淋巴細胞和假結核耶爾森菌基因表達的變化。結果發現，免疫系統的應答主要是中性粒細胞的離子滲入和TH17/TH1激活，假結核耶爾森菌在侵染的過程中上調了III型分泌系統，并激活了應對中性粒細胞介導的離子缺失、自由基壓力和營養限制的基因，對菌體毒力影響最大的是碳源儲存調節系統，這個系統是III型分泌系統上調必需的。
與之前的研究報道中的模型或不同侵染時間點取樣不同，這一研究從真實的侵染過程入手，不僅揭示了假結核耶爾森菌侵染腸淋巴細胞的動態過程，還部分解析了侵染的機理以及侵染過程中假結核耶爾森菌與腸淋巴細胞的基因表達互動，為假結核耶爾森菌感染的預防和治療提供理論支持。
與傳統的分子檢測方法或純培養轉錄組測序相比，互作轉錄組測序真正的做到了原位分析，排除了人為因素的干擾，還原了現象的本質，而且在分析的過程中將2種生物結合起來，更直接的展示互作關系及互作機理。目前互作轉錄組測序的研究主要集中在病菌侵染方面，但互作轉錄組測序應用范圍遠不止這些，隨著RNA-seq技術的改進和分析手段的發展，以及更多基因組信息被公布，互作轉錄組測序將大有可為。方法已成熟，你還在等什么？趕緊上車，別讓到手的PNCS跑了。
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原始文獻：
Nuss A M, Beckstette M, Pimenova M, et al. Tissue dual RNA-seq allows fast discovery of infection-specific functions and riboregulators shaping host–pathogen transcriptomes[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017: 201613405.
相關文獻：
1. Westermann A J, Barquist L, Vogel J. Resolving host–pathogen interactions by dual RNA-seq[J]. PLoS pathogens, 2017, 13(2): e1006033.
2. Burgess D J. Gene expression: Host-pathogen duels revealed by dual RNA-seq in vivo[J]. Nature Reviews Genetics, 2017, 18(3): 143-143.
3. Damron F H, Oglesby-Sherrouse A G, Wilks A, et al. Dual-seq transcriptomics reveals the battle for iron during Pseudomonas aeruginosa acute murine pneumonia[J]. Scientific Reports, 2016, 6.
4. Westermann A J, F?rstner K U, Amman F, et al. Dual RNA-seq unveils noncoding RNA functions in host–pathogen interactions[J]. Nature, 2016, 529(7587): 496-501.
5. Aprianto R, Slager J, Holsappel S, et al. Time-resolved dual RNA-Seq reveals extensive rewiring of lung epithelial and pneumococcal transcriptomes during early infection[J]. Genome Biology, 2016, 17(1): 198.
6. Nuss A M, Heroven A K, Waldmann B, et al. Transcriptomic profiling of Yersinia pseudotuberculosis reveals reprogramming of the Crp regulon by temperature and uncovers Crp as a master regulator of small RNAs[J]. PLoS Genet, 2015, 11(3): e1005087.
