• 细菌msRNA测序技术

     

    技术简介：

    与真核生物类似，原核生物也可以产生microRNA大小的小RNA（miRNA-sized small RNA，简称msRNA），长度约18-30 nt，能够调控宿主生理功能，在细菌和宿主之间的交流中发挥重要作用。然而直到目前，关于msRNA的功能和机制仍然知之甚少。云序生物为客户提供一站式的细菌msRNA测序服务，能够帮助客户识别新的细菌msRNA，解析细菌msRNA表达谱，从而促进其功能和机制研究。

     

    相关产品：

    1.sRNA-seq

    细菌中普遍存在一类长度在50～300 nt的较短转录本,它们以RNA的形式在转录后水平调节基因表达,这些具有调控功能的短的RNA通常被称为小RNA(small RNA, sRNA)。sRNA主要通过碱基配对影响靶mRNA的翻译和稳定性,在细胞生长代谢、适应环境变化、应激反应、群体感应、毒力调节等各种细胞过程中发挥核心作用。

    2.Dual RNA-seq

    互作转录组测序（Dual RNA-seq）是一种通过单次高通量测序同步捕获宿主与病原体转录组的技术。它突破了传统单一物种转录组研究的局限，直接在感染或互作场景下检测宿主（如人类、动植物）与微生物（如病毒、细菌、真菌、寄生虫等）双方的基因表达动态，为揭示宿主-微生物互作的分子机制提供了革命性工具。

     

    msRNA调控机制

    这些原核来源的msRNA被发现能够在细菌与宿主细胞的交流中扮演关键角色。

    在疾病机制方面，不同的细菌msRNA显示出特异性的致病作用。例如，Escherichia fergusonii 来源的msRNA 23487能够通过下调宿主肝细胞中的PPARα表达，在转录后水平促进肝脏脂肪积累，从而独立于肥胖因素驱动非酒精性脂肪性肝病的发病。同样，在牙周炎模型中，牙龈卟啉单胞菌外膜囊泡中的msRNA45033能够被人牙周韧带细胞吸收，通过靶向宿主细胞中的CBX5基因，进而调控p53相关的DNA甲基化进程，最终触发细胞凋亡和炎症因子释放，加剧牙槽骨吸收。

    已有研究报道，msRNA可以被包裹在细菌的外囊泡中，作为递送载体被运输至宿主细胞内，进而调控宿主的生理功能。研究表明，这些外源性的msRNA具有明确的免疫调节功能，例如能够抑制Jurkat T细胞中特定细胞因子的表达，并且可以通过生物信息学方法预测到它们潜在的人类免疫相关靶基因。

     

    实验原理

    云序生物msRNA测序实验流程如下：

    首先，对总RNA样本依次进行磷酸酶处理和PNK激酶处理，以标准化RNA末端。随后，使用GenSeq® Small RNA Library Prep Kit构建测序文库。构建完成的文库通过15%聚丙烯酰胺凝胶电泳进行片段筛选，并回收对应于msRNA（138-170 nt）的目标片段。最后，对质控合格的文库进行测序。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    msRNA测序实验流程图

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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    案例：埃希氏菌通过自身msRNA 23487干扰宿主肝脏脂质代谢，促进非肥胖非酒精性脂肪肝疾病

    原文：Escherichia fergusonii promotes nonobese nonalcoholic fatty liver disease by interfering with host hepatic lipid metabolism through its own msRNA 23487

    发表时间：2021年12月10日

    发表期刊：Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology

    影响因子：7.4

    发表单位：上海交通大学医学院附属新华医院

    非酒精性脂肪肝病（Nonalcoholic fatty liver disease，简称NAFLD）是一种压力诱导的代谢性肝损伤。先前已经有研究报道过肠道菌群与肥胖NAFLD患者之间的关系。近年来，细菌当中的一类miRNA大小的sRNA（miRNA-sized small RNA，简称msRNA）在细菌和宿主之间所扮演的信息传递角色开始受到关注。上海交通大学医学院附属新华医院范建高教授团队利用msRNA测序在Escherichia fergusonii这种细菌中发现了一个msRNA 23487，可以促进宿主细胞的脂质积累，进而导致非酒精性脂肪肝病（NAFLD）的发生。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    msRNA 23487调节NAFLD的发生

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    云序优势：

    高效富集：

    特异性的富集18-30 nt的细菌小RNA片段，一次性无偏好地捕获样本中所有的msRNA，同时完成定量、序列检测、新msRNA发现及差异分析。

    链特异性检测：

    很多基因位点会发生转录方向相反地、具有重要调控功能的msRNA，常规的建库方法无法区分这些反义msRNA，而云序生物采用链特异性的建库方法，可以准确检测反义msRNA。

    一站式服务：

    客户只需提供细菌或总RNA，云序生物为您完成从样品准备，文库制备，上机测序到数据分析的整套服务流程。专业的生物信息学团队能够满足客户的各类深入数据分析要求。

     

     

    数据分析（仅供展示  详见demo报告）
    一．分析项目

    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.新msRNA预测；

    5.msRNA表达分析；

    6.msRNA差异表达分析；

    7.差异msRNA靶基因的GO功能分析；

    8.差异msRNA靶基因的Pathway分析；

    9.msRNA聚类热图；

    10.msRNA散点图；

    11.msRNA火山图；

     

    二．部分数据分析结果示例

    1.新msRNA预测

    利用软件预测识别具有发夹二级结构形成能力的新msRNA。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    2.msRNA表达分析

    测序得到的reads经过去接头，比对后，得到每个msRNA的count数，以作为msRNA的原始表达量。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    3.msRNA聚类图

    分层聚类揭示了每个样本中不同msRNA表达谱，可以用于衡量样本或msRNA之间表达的相似性。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    4.msRNA散点图

    散点图使用两组样本的msRNA构成多个坐标点，观察坐标点的分布，直观展示样本间msRNA的表达关系，判断两样本之间msRNA的表达关系，总结坐标点的分布模式。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    5.msRNA火山图

    快速直观地识别那些变化幅度较大且具有统计学意义的msRNA，同时显示上下调差异msRNA的变化倍数和差异的显著程度。

  • 样本要求：

    样品量：

     a) 细胞：> 1×10^8

    b) RNA：总量 > 2 µg，浓度 > 50 ng/µL

    样品运输与保存：

    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：

    a）细菌样品使用PBS清洗离心后，采集管底沉淀，液氮速冻5 min，保存于-80℃。

    b）RNA样品可溶于RNA-free的无菌水中，-80℃保存，避免反复冻融。

    注：具体请联系销售或后台工作人员，查看《云序生物样品采集保存及运输指南》。

技术服务

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