高分文章案例

案例一：斑马鱼胚胎发育过程中tRNA表达与修饰图谱及其动态变化

原文：tRNA expression and modification landscapes, and their dynamics during zebrafish embryo development

发表时间：2024/7/11

发表期刊：Nucleic Acids Research

影响因子：15.0

发表单位：Medical University of Vienna

在细菌、古菌和真核生物的基因组中，tRNA基因均以多拷贝形式存在。除不同拷贝间的序列差异外，广泛的转录后修饰进一步丰富了tRNA的多样性。尽管tRNA作为蛋白质翻译中适配分子的核心作用早已被充分证实，但所有tRNA拷贝是否均被实际表达，以及同工受体间的差异是否具有调控功能，这些问题直到近年才逐渐得到揭示。该研究基于新一代测序（NGS）技术在RNA修饰检测方面的最新进展，开发了tRAM-seq方法，用于研究tRNA的表达及其修饰特征。利用该方法，该研究对模式脊椎动物斑马鱼胚胎发育过程中细胞核、细胞质及线粒体tRNA进行了全面分析。结果显示，发育进程中tRNA的种类组成发生动态变化，原肠胚起始阶段会出现一次显著的同工受体tRNA表达量与修饰谱全局性转换。综合这些发现，该研究指出，表达tRNA库可能存在全局性的重编程，这种重编程可能促使蛋白质翻译装置适应胚胎发育这一精细而关键过程的不同阶段。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图1. 四细胞期斑马鱼胚胎的tRNA修饰图谱

 

 

案例二：基于高通量tRNA测序与修饰分析的微生物组表征

原文：Microbiome characterization by high-throughput transfer RNA sequencing and modification analysis

发表时间：2018/12/17

发表期刊：Nature Communications

影响因子：18.1

发表单位：University of Chicago

高通量测序技术的发展极大推动了天然微生物群落多样性与功能机制的相关研究，但现有测序手段难以解析微生物群落内与蛋白质翻译动态过程相关的生理状态。tRNA是蛋白质翻译体系的核心组分，广泛存在于各类活细胞中，且具备系统发育溯源特性，是解析环境微生物生理特征的理想研究靶点。该研究利用tRNA修饰测序技术对小鼠盲肠样本开展分析，该方法区分高脂饲喂与低脂饲喂小鼠菌群的效果与16S rRNA基因扩增子测序相当，同时还鉴定出具有物种特异性、受饮食调控的tRNA修饰差异。上述结果可在物种分辨率层面，原位解析复杂环境微生物组内tRNA基因表达与转录后修饰的动态变化规律。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图2. tRNA位点的突变比例热图

 

数据分析（仅供展示 详见demo报告）

一、分析内容

1.原始数据整理，Q30质控

2.去接头处理和序列统计

3.序列匹配与数据统计

4.tRNA的识别与注释

5.差异表达tRNA的识别与注释

6.差异表达tRNA聚类热图（Cluster）

7.tRNA散点图（Scatter）

8.tRNA火山图（Volcano）

9.tRNA修饰位点识别与注释

10.tRNA差异修饰位点识别与注释

11.tRNA逆转录错配率分布热图（Heatmap）

12.tRNA差异修饰位点聚类热图（Cluster）

13.tRNA修饰位点火山图（Volcano）

 

二、部分数据分析结果示例

1.差异表达tRNA的识别与注释

云序生物对tRNA进行差异表达分析，计算tRNA在不同样品组间的表达倍数变化（FC, Fold Change）和P值。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.差异表达tRNA聚类分析

聚类图可以用于衡量样本或tRNA之间表达的相似性，通常来讲，同组的样品能够聚在一个分支中。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.tRNA散点图

散点图根据差异tRNA倍数变化直观的展示各个分组差异tRNA分布情况。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.tRNA修饰位点识别与注释

由于tRNA修饰碱基在逆转录过程中会引发碱基错配、延伸终止，因此通过解析逆转录错配信号与终止信号可以实现修饰位点的定位与修饰类型判定。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.tRNA逆转录错配率分布热图

展示各样本isodecoder不同位点的逆转录错配率全局分布，直观呈现修饰位点的位置与强度特征。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.tRNA差异修饰位点识别与注释

云序生物根据修饰信号占比，计算组间的差异修饰比例变化（FC, Fold Change）和P值。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.tRNA差异修饰位点聚类分析

通过绘制聚类图，可视化差异修饰位点在组间的相似性与差异性。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.tRNA修饰位点火山图

火山图用于展示tRNA差异修饰位点的变化倍数和差异的显著程度。（注：需要各处理样本重复数量三个以上才可以绘制火山图）。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

样本要求：

样品类型：

 细胞、组织、总RNA、全血

样品量：

a)细胞：≥4×10^6

b)组织：≥100mg

c)总RNA：≥4 µg

d)全血：≥4 ml（推荐用EDTA 抗凝采血管，不可用肝素抗凝管）

样品的运输与保存：

样品运输：样品置于1.5 mL管或冻存管中，封口膜封好，干冰运输。

样品保存：将采集好的样品单独分装至冻存管中，放入-80℃冰箱短期保存，如需长期保存，请放入液氮。