「陈巍学基因」视频11—单细胞mRNA测序建库原理

1.两大难题

  • 要高扩增且均一覆盖
    一个人类细胞总RNA大约只有10pg左右,mRNA大约只有0.2pg,要获得零点几微克的核酸文库,扩增量需几百万倍以上,而PCR扩增过程中会产生扩增偏差(PCR偏差),即一部分DNA片段被大量扩增,从而导致高通量测序只能测到很少一部分的片段序列
  • 要高效得到mRNA测序文库
    rRNA在总RNA中占了95%以上
    mRNA在总RNA中只占了2-3%

2.建库方法

  • Clontech公司 SMART法


    定位引物 利用mRNA3’末端的polyA设计引物,使引物不会结合到mRNA的别的地方,保证逆转录起始位置是mRNA3’序列终止位置

    MMLV逆转录酶 会在新合成的cDNA3’末端多加出几个C碱基,上游引物3'末端会有几个非脱氧的G碱基,保证合成的双链cDNA是全长的cDNA

    MMLV逆转录酶继续发挥聚合作用形成双链cDNA,cDNA两端都已经接好了设计好的统一普通PCR引物,保证了PCR扩增效率的一致性,减少了PCR偏差
    然后可以加入常规引物进行常规PCR扩增,建库测序
    PCR扩增后测序准确性结果

  • EpiCentre公司 TargetAmp法


T7-Oligo(dT)引物:5'为T7启动子、3'为polyT与mRNA3'端polyA结合
RNnse酶消化掉杂交双链中的RNA链
然后合成双链cDNA作为转录模版


利用T7启动子转录出大量的反义RNA(aRNA)
纯化aRNA利用随机引物合成第二轮的cDNA


再经过一轮的转录和逆转录可以得到几个ug的cDNA,然后可以用来建库测序
亮点

  1. 利用T7统一的启动子,保证转录启始效率
  2. 利用反复转录和逆转录扩增得到cDNA文库,避免了PCR扩增的效率偏差
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