RNA-seq即轉錄組測序技術，通常而言是指基于二代測序平臺對mRNA的測序研究，主要探究RNA的表達水平。
在過去的十年里，RNA-seq技術快速發展并普及，在生物學研究領域，可能還有沒用過RNA-seq的，但是沒聽過轉錄組測序的可能已經比較少。這一是基于廣大研究者學術研究的廣泛提升，另一方面是因為RNA-seq真的很好用，并且隨著測序成本的降低，逐漸也成為經濟實惠的超值高通量技術。
特別在轉錄調控的研究中，RNA作為重要的節點也是研究中不可或缺的一部分，那基于此的RNA-seq當然也在各方面上扮演著有力工具，得力干將的角色。同時也基于RNA-seq的普適性，無論是動物、植物還是微生物都可以進行轉錄組學研究，并且無論有參、無參都有相對應的研究手段，用途全面、超值實惠就是RNA-seq的標簽。
圖1 RNA在生物過程中扮演重要角色
小編今天也精選了2022年運用RNA-seq技術的研究論文，讓我們一起來看看“多面手”的RNA-seq都被應用到了那些研究。
01
植物抗逆研究
一枝黃花對Cd脅迫反應研究
研究首先構建了Cd脅迫0、12、24和48h的加拿大一支黃花實驗組，分別對各組根和葉組織進行了RNA測序，因其沒有完善的基因組信息，后續進行了無參分析。分析發現加拿大一支黃花的根對Cd脅迫的適應涉及熱休克蛋白等基因的上調和一些抗氧化劑的誘導，這些會有助于細胞清除活性氧（ROS）。相比之下，葉片在Cd脅迫下，與次生代謝相關的基因表達增加，但光合作用緩解。同時研究還發現了與生理特性高度相關的后續基因模塊。綜上所述，結果表明加拿大一枝黃花采取多種方式積極應對Cd脅迫，這些信息有助于后續對其的研究，更重要的是，揭示了入侵植物修復Cd污染土壤的潛力。
圖2 根和葉組織中參與Cd差異調控的主要過程示意圖
02
動物應激研究
斑馬魚對TCPP污染的應激反應
TCPP作為一種阻燃劑在環境中普遍存在，但TCPP可能會對人類肥胖、脂質穩態等方面存在安全隱患等。研究以斑馬魚為實驗物種，研究了TCPP（5-25mg/L）對幼年和成年斑馬魚脂質平衡的影響。發現TCPP暴露會導致明顯的脂代謝紊亂，斑馬魚出現肝臟肥胖和脂肪的過度堆積。而這些可能是由于TCPP誘導成脂基因的過度表達并抑制了脂肪酸氧化基因導致。同時過度的脂肪堆積進一步引起了氧化損傷和炎癥反應。
基于高通量轉錄組測序，研究發現TCPP暴露導致了多個與脂代謝和炎癥有關的途徑表達更為明顯，同時也激活了部分癌癥途徑相關基因。
綜上所述，這些研究為我們從機理上理解TCPP對人類健康的影響提供了新見解。
圖3 TCPP對斑馬魚的毒性機制研究
03
疾病機制研究
人類神經母細胞瘤細胞對SARS-Cov-2的反應
SARS-CoV-2具有高度傳染性，已經表明SARS-CoV-2感染會出現神經系統癥狀。但是，SARS-CoV-2感染對中樞神經系統損傷患者影響的潛在機制仍不清楚。應用RNA-seq技術分析了SARS-CoV-2感染前后的SK-N-SH細胞的轉錄變化，共有820個mRNA出現顯著改變，對差異基因進行了GO和KEGG富集。同時也驗證了SARS-CoV-2對SK-N-SH中細胞因子、趨化因子等存在誘導，以及激活NF-κB、p38等信號通路。研究構建了SK-N-SH細胞感染SARS-CoV-2后的轉錄圖譜，為了解SARS-CoV-2致病機制提供了新見解。
圖4 SARS-CoV-2感染SK-N-SH細胞中mRNA變化的表達譜
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