2种建库方法,分别是Clontech公司推出的SMART法和EpiCentre公司推出的TargetAmp方法。
单细胞mRNA测序
2个难题
第一个难题:PCR偏差
- PCR偏差,就是在PCR扩增过程当中,某些片段被大量扩增。
- 而大部分片段被扩增的量很少,甚至根本就没有被扩增。
第二个难题:去除核糖体RNA
- rRNA在总RNA当中占了95%,而mRNA在总RNA当中只占2~3%的比例。
SMART法
- SMART方法的全称是Switching Mechanism at 5’ End of RNA Template
- SMART方法最核心的技术,就是设计了2个特殊的引物。再配合用MMLV逆转录酶进行逆转录。
过程

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逆转录的起始引物
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保证了逆转录的起始位置正好是mRNA的3’端的序列终止位置
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MMLV逆转录酶在转录到mRNA的5’端末端的时侯,会在新合成的cDNA的3’末端,多加出几个C碱基来。
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上游引物特点:3’端是3个非脱氧的G碱基,也就是核糖核酸的、RNA的G碱基,而不是DNA的G碱基
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之后就是常规的建库即可
效果

法的巧妙点
- (1)引物:保证逆转录的位置,合成出来的cDNA之后连上通用引物
- (2)酶:利用MMLV逆转录酶加C碱基的作用,再用有3个碱基的上游引物进行第二链的合成,保证了只有完整的第一链cDNA才能被合成出cDNA的第二链,保证了双链cDNA是全长的;
- (3)保证PCR扩增的一致性,因为cDNA的5’和3’都引入了一样的引物,从而保证了PCR扩增效率的一致性。
TargetAmp法
TargetAmp的原理图

过程
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逆转录:用T7-Oligo(dT)的引物进行cDNA合成
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RNase H酶把cDNA:RNA双链产物中的这个RNA链消化掉
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转录:利用链上的T7启动子,转录出大量的反义RNA来(antisense-RNA,aRNA)
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- 纯化反义RNA
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逆转录:随机引物进行逆转录,得到第二轮的cDNA
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再用T7-Oligo(dT)这个引物,粘到第二轮的cDNA的Poly(A)尾巴上,再合成出双链DNA来。
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转录:这个双链的cDNA再经过第二轮的转录
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- 再经过一轮逆转录
巧妙之处
- 不是用PCR来扩增核酸,而是用转录的方法来增加核酸的量。因为扩增那么多(倍)的核酸,如果用PCR,要用几十个循环,那么PCR不同的扩增子的扩增效率,即使一开始是很小的差异,也会在几十个循环中,被指数放大,变成一个很大的差异。
- 统一都用T7这个统一的启动子,它转录的启始效率,大体上就保持了一致。
应用
- 循环肿瘤细胞研究
- 胚胎发育研究
- 神经活动研究
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