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转录组-环状RNA测序(circRNA测序)

circRNA测序介绍

环状RNA(circular RNA,circRNA)是在转录过程中,通过可变剪接形成的一类首尾相接的环状RNA分子。高等动物中circRNA的种类和含量远远超过预期。最近的研究发现circRNA可以作为“microRNA海绵”,即竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA),结合胞内miRNA,阻断miRNA对其靶基因的抑制作用。circRNA也可与蛋白形成复合体调节下游的靶基因。另外,circRNA的表达呈现出很强的组织特异性,也暗示circRNA具有重要的生物学功能。基于Illumina HiSeq平台的circRNA测序能够快检测样本中circRNA的种类并进行表达定量,结合生物信息学挖掘手段,研究circRNA的功能和调控机制。

 

伯豪特色

  1. 样本处理:超过200种样本的RNA抽提经验;易降解样本、微量样本的抽提解决方案;
  2. 文库构建:高效的rRNA去除和线性RNA消化;
  3. 质控管理:ISO9001认证,Illumina CSPro认证;
  4. 数据分析:针对circRNA剪接位点定量和差异分析的权威算法;全面的分析内容;灵活的定制分析;
  5. 项目成果:协助客户发现膀胱癌中重要的circRNA,影响因子8.568。

 

技术参数

  1. 样本类型:total RNA、组织、细胞、FFPE、血浆、外泌体、其它体液等;
  2. 建库起始量:total RNA >=5 μg;浓度>=50 ng/ul;
  3. 测序模式:Illumina HiSeq PE150;
  4. 推荐数据量:>=10Gb/样本。

 

服务流程

实验设计——样本取材——RNA抽提——rRNA去除——线性RNA消化——文库构建——测序——数据分析

 

数据分析

流程图

 数据分析内容列表

 

案例展示

案例一

上海伯豪协助华中科技大学解释膀胱癌肿circHIPK3的作用机制。为筛选和膀胱癌特异性相关的circRNA,研究人员对3对配对癌组织和正常膀胱组织进行了circRNA特异性的高通量测序,共鉴定到16,353个circRNA。RT-PCR验证发现circHIPK3稳定地在膀胱癌细胞系中表达。进一步的分析和大样本鉴定表明,circHIPK3在79.5%的膀胱癌组织中特异性降低,并与grade, invasion和淋巴结转移相关。FISH实验表明,circHIPK3主要定位于细胞质中。通过miRanda,PITA和RNAhybrid预测,发现有12个miRNA能与之结合。Pull down实验表明,miR-558能在T24T和UMUC3中与circHIPK3结合。因此,circHIPK3确实是通过吸附miR-558,调控了HPSE的转录来影响细胞的迁移,侵袭和血管生成。
原文出处:Li Y, Zheng F, Xiao X, et al. CircHIPK3 sponges miR-558 to suppress heparanase expression in bladder cancer cells. EMBO Rep. 2017, 18(9):1646-1659.

 

案例二

环状RNA(CircRNA)是一种在动物中广泛存在的内源性RNA。尽管含量巨大,但是人们对在神经系统中的作用其却知之甚少。研究人员通过对大脑组织、神经元甚至分离得到的突触进行circRNA测序实验,对人和小鼠上千个神经元circRNA进行深入分析。结果发现,circRNA在哺乳动物的大脑中大量富集,并且序列高度保守。在神经元分化过程中,circRNA的表达量全部呈上升趋势,并且在突触中大量富集,和其同源的mRNA表达模式相比大相径庭。circRNA同时还受到RNA编辑酶ADAR1的负调控。研究人员通过circRNA测序与功能研究为circRNA调控神经细胞提供了新的理论依据。
原文出处:Rybak-Wolf A, Stottmeister C, Glažar P, et al. Circular RNAs in the Mammalian Brain Are Highly Abundant, Conserved, and Dynamically Expressed. Mol Cell. 2015, 58(5):870-85.

 

案例三

澳大利亚研究团队在2015年通过对circRNA的测序研究发现,在人类上皮-间质转分化过程中,大量的circRNA收到了调控。研究人员还发现,有超过三分之一的circRNA受到了可变剪切因子Quaking(QKI)的调控。QKI对circRNA的调控依赖于QKI对circRNA的结合结构域。不仅如此,QKI结构域还能够在体外以转录本为模板合成circRNA。该研究证实了circRNA是有目的性的被合成并且受到细胞种类特异性机制的调控,暗示了circRNA在人类上皮-间质转分化过程中可能起到了重要作用。
原文出处:Conn SJ, Pillman KA, Toubia J, et al. The RNA binding protein quaking regulates formation of circRNAs. Cell. 2015, 160(6):1125-34.