基于稳健秩序关系识别微量RNA扩增样品的转录组标志

摘要

在进行高通量基因表达谱检测时，通常要求样品中的RNA要达到足够的量，然而在许多情况下经常难以达到要求，例如从活检组织、激光捕获微切割组织、福尔马林交联石蜡包埋组织、稀有细胞及单细胞中经常难以获得足够量的RNA。尽管已经有很多RNA微量扩增技术来解决这个问题，但是这些扩增方法通常存在很大的偏倚，目前尚缺少有效的校正微量RNA偏差的方法。
　　在本研究中，我们首先比较了微量和其配对的足量RNA扩增样本的基因表达丰度，其中微量mRNA样本的起始量分别是1000pg、100pg、50pg、25pg，分别经Smart-seq、DP-seq与CEL-seq三种方法扩增和测序，足量的mRNA扩增样本的起始量是50ng,它们的表达谱都在Illumina HiSeq2000平台上被检测。我们发现即使微量mRNA起始量为1000pg时，其和对应的足量mRNA表达谱的倍数比值至少为2的基因都有数千个。因此，从足量RNA扩增样本中得出的基于转录表达谱的表达丰度的风险打分转录标志不能直接应用于微量RNA扩增样本，反过来亦是如此。形成对照的是，基因表达秩次关系对在低至25pg的起始mRNA量、经Smart-seq，DP-seq与CEL-seq扩增测序的样本中扩增的样本中保持率在90%左右。在另外一组数据中，微量RNA的起始量分别是1000pg、250pg、50pg与10pg，经Whole-Genome DASL扩增测序，并由Illumina HumanRef-8 v3.0 expression beadchip芯片平台检测基因表达谱，其90%以上的基因表达秩次关系对在低至250pg的RNA起始量中都得到了保持。这些分析结果提示了，从足量RNA扩增样本中得出的基于基因表达秩次关系的转录标志可应用于微量RNA扩增样本，反之亦然。作为一个原理性的验证，我们利用足量RNA起始量的乳腺癌和淋巴癌组织的基因表达谱数据，发展了基于基因表达秩序关系的分类标志，并证实该标志可准确地将Raji和MCF-7微量RNA扩增样本的细胞系分开。
　　综上，基于基因表达测量值，从足量RNA扩增样本的基因表达谱中识别的转录标志及风险阈值不能应用于微量RNA扩增样本，而从足量RNA扩增样本中得出的基于基因表达秩次关系的转录标志可应用于微量RNA扩增样本，反之亦然。我们的分析结果为选择相对适合的RNA扩增方法及RNA微量扩增样本的基因表达谱数据分析提供了参考。

目录

声明

附录

背景

材料和方法

2.1数据及其预处理

2.2方法

结果

3.1基于基因表达丰度评估微量RNA扩增样本的扩增保真性

3.2微量RNA扩增样本的基因表达相对大小秩次关系的稳健性

3.3基因表达相对大小秩次的效能评估

讨论

结论

参考文献

文献综述:基于稳健秩序关系识别微量RNA扩增样品的转录组标志

致谢

读硕期间取得的研究成果