随着测序技术的不断升级，RNA 测序（RNA sequenclng，RNA-Seq) 技术已经成为转录组学研究的重要手段之一，通过高通量测序能够快速地获得某一物种特定组织或器官在某一状态下的几乎所有转录本序列信息，已广泛应用于基础研究、临床诊断和药物研发等领域。同时转录组是连接基因组遗传信息与生物功能的蛋白质组的必然纽带，转录组学也成为多组学联合分析的万金油。今天就为大家分享两篇转录组学与基因组学联合应用的经典高分文献。
案例一
标题：Genome- and Transcriptome-Wide Association Studies Provide Insights into the Genetic Basis of Natural Variation of Seed Oil Content in Brassica napus
全基因组和转录组关联研究为甘蓝型油菜种子含油量的自然变异提供了遗传基础
期刊：Molecular Plant
影响因子：12.8
样本：505 份甘蓝型油菜群体的基因组重测序；309+274 份样本转录组测序
该研究收集 505 份甘蓝型油菜进行重测序分析，获得 10,620,048 个变异位点。结合种子含油量（SOC）性状进行 GWAS 分析，鉴定得到 27 个与含油量显著相关的 QTL 位点。同时该研究还选取部分材料，对两个发育阶段（20DAF，309 份材料；40DAF，274 份材料）的种子进行转录组测序，并鉴定了基因表达与 SOC 之间的关联性，分别在 20DAF 和 40DAF 材料中检测到 605 个和 148 个与 SOC 显著相关的候选基因。
由于作物的 LD 区间较大以及人工选择等因素的影响，根据 GWAS 分析结果，从 QTL 区间中定位致病基因往往比较困难。该研究基于多组学数据，整合 GWAS、TWAS 分析结果，对甘蓝型油菜 SOC 相关 QTL 区间的候选基因进行优先排序，在 qOC.A05.3 和 qOC.C05.3 区间发现了相同的致病基因 BnPMT6。实验验证表明 BnPMT6 负调控油菜含油量，与预测结果一致，基因表达分析暗示 BnPMT6 可能受到 LEC1 和 FUS3 两个油脂合成关键转录因子的调控。
案例二
标题：Identification of Novel CD74-NRG2α Fusion From Comprehensive Profiling of Lung Adenocarcinoma in Japanese Never or Light Smokers
从日本未吸烟者和轻度吸烟者的 LUAD 综合概况中鉴定新型 CD74-NRG2α 融合蛋白
期刊：J Thorac Oncol
影响因子：12.46
样本：125 例日本 LUAD 阴性患者进行了全外显子序列测定和 RNA 测序
本研究表明，应用基因表达谱分析结果预测手术后患者预后具有一定价值，有意义基因突变的识别对日本肺腺癌患者靶向药物的用药的优化具有重要意义。然而不同种族间肺腺癌（LUAD）分子结构的差异尚待研究。研究者对来自亚洲的从不吸烟者或轻度吸烟者的 LUAD 进行了分子分析，以发现这种独特疾病实体的新的靶向突变和预后生物标记物。在 88 例（70.4%）患者中发现了与癌症基因组图谱（TCGA）研究不同的特定热点突变。还鉴定了 FGFR2 和 NRG2α 的两个新融合。基于 mRNA 表达谱而非基因突变谱的聚类可以预测患者的预后。在我们的队列中，由三个基因集的表达所产生的风险评分是一个对于总生存率和无进展生存率很强的预后指标，并通过 TCGA 队列进一步验证。在 996 例患者中，每个驱动因素的改变分布在所有组织学亚型中。原位腺癌被证实含有驱动基因突变，提示这些改变是 LUAD 发病的早期事件。ERBB2 基因突变在年轻人中的代表性过高。
转录组学与基因组学联合分析不仅可以相互验证结果，还可以从因果层次缩小目标基因数量，锁定核心基因，实现从 SNP 到转录水平再到生物学功能的系统研究。
参考文献：
[1] Tang Shan,Zhao Hu,Lu Shaoping et al. Genome- and transcriptome-wide association studies provide insights into the genetic basis of natural variation of seed oil content in Brassica napus.[J] .Mol Plant, 2021, 14: 470-487.
[2] Kohsaka S , Hayashi T , Nagano M , et al. Identification of Novel CD74-NRG2α Fusion From Comprehensive Profiling of Lung Adenocarcinoma in Japanese Never or Light Smokers[J]. Journal of Thoracic Oncology, 2020, 15(6).
