單細(xì)胞測序樣本制備儀，基于Drop-seq技術(shù)*，完成高通量的單細(xì)胞mRNA 3’端測序。
已經(jīng)對數(shù)千個線粒體基因組進(jìn)行了測序，但可用的線粒體轉(zhuǎn)錄組相對較少。這可能很快就會改變。高通量RNA測序(RNA-Seq)技術(shù)使得生成大量線粒體轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)變得快速而廉價。在這里，我們探索RNA-Seq用于組裝線粒體基因組和研究它們的表達(dá)模式的效用。
具體來說，西安大略大學(xué)的研究人員研究了Polytomella非光合作用綠藻的線粒體轉(zhuǎn)錄組，這些綠藻具有來自Archaeplastida的最小，最減少的線粒體基因組以及片段化的rRNA編碼區(qū)，回文基因和線性染色體。端粒。從四種已知的Polytomella物種中分離全基因組RNA，然后進(jìn)行Illumina配對末端測序，產(chǎn)生足夠的線粒體衍生的讀數(shù)，以容易地恢復(fù)幾乎整個線粒體基因組序列。讀取映射和覆蓋統(tǒng)計數(shù)據(jù)還提供了對Polytomella線粒體轉(zhuǎn)錄結(jié)構(gòu)的了解，揭示了多順反子轉(zhuǎn)錄本以及端粒和回文基因的表達(dá)。
A.四種已知的Polytomella譜系的線粒體基因組圖譜。所有四個基因組都由具有末端反向重復(fù)(TIR)端粒的線性染色體(chr)組成，并含有10個獨特的基因，包括小的和大的亞基rRNA(SSU和LSU)基因，它們被分段并亂成4和分別是8個基因座。P. magna mtDNA含有10個回文重復(fù)序列(盒裝為深色或淺灰色，并標(biāo)有黑色圓圈)，其中含有推定的功能性(綠色)和推定的非功能性基因拷貝(白色)。RNA-Seq數(shù)據(jù)中表示的區(qū)域以藍(lán)色突出顯示。從實體轉(zhuǎn)錄組裝配鑒定的線粒體重疊群用實線顯示。B.基于Smith等人的系統(tǒng)發(fā)育分析，Polytomella藻類和萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)的樹木。(2013)。C.來自P. capuana的單鏈(ss)發(fā)夾環(huán)端粒的轉(zhuǎn)錄。D. Polytomella線粒體染色體的對數(shù)尺度RNA-Seq覆蓋：log(覆蓋度+ 1)/ log(最大覆蓋率+ 1)。
該研究的主要目的是評估RNA-Seq用于恢復(fù)線粒體基因組序列的效用。在這方面，研究人員獲得了成功：來自Polytomella物種的適量RNA-Seq數(shù)據(jù)很容易得到接近完整的線粒體基因組組裝。Polytomella線粒體染色體的極小尺寸和多順反子轉(zhuǎn)錄組織無疑促進(jìn)了它們從RNA數(shù)據(jù)中的有效回收。盡管如此，他們認(rèn)為這里采用的方法可用于產(chǎn)生來自其他真核物種的細(xì)胞器基因組序列，包括那些mtDNA比Polytomella spp 更大的細(xì)胞。
最終，RNA-Seq是一種用于研究線粒體遺傳學(xué)的有前途的，具有成本效益的技術(shù)，但它確實存在缺陷。如圖所示，其最大的潛力之一是它可用于產(chǎn)生近乎完整的線粒體基因組序列，這在缺乏可用的mtDNA數(shù)據(jù)的情況下特別有用。
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