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新型冠状病毒研究方案

BGI Solutions to Fight against Coronavirus

  • 首页非编码RNA测序

非编码RNA测序

研究方案一

1. 研究背景

遭受新冠病毒感染后,可能引起相关的基因转录水平发生变化。一些非编码RNA也可能会发挥调节功能。通过非编码RNA(lncRNA、circRNA、smallRNA)转录水平的研究,有助于揭示新冠病毒感染人体的基因表达调控机制。

2. 技术策略

通过高通量测序研究新冠病毒感染人体后的非编码RNA调控变化。

3. 实验设计

分组

患者数

采样时间点

样本类型

样本量

重症组

≥5例

确诊后到治疗前

血液

≥5例

轻症组

≥5例

确诊后到治疗前

≥5例

感染组(无症状)

≥5例

核酸检测后

≥5例

无感染组

≥5例

核酸检测后

≥5例

4. 测序策略

lncRNA测序:推荐10G clean data,PE100

small RNA测序:推荐20M clean reads,SE50

circRNA测序:推荐10G clean data,PE100

5. 案例展示

5.1 案例总结

标题

发表时间

杂志

影响因子

测序类型

样本类型

组织类型

样本情况

Porcine endemic diarrhea virus infection regulates long noncoding RNA expression

2019

Virology

4.6

LncRNA

猪及细胞系

每组三个生物学重复

Comprehensive Genomic Characterization Analysis of lncRNAs in Cells with Porcine Delta Coronavirus Infection

2019

Frontiers in Microbiology

4.259

 

lncRNA

猪细胞系

ST细胞

感染ST 细胞和对照细胞,每组3个生物学重复

An interferon-independent lncRNA promotes viral replication by modulating cellular metabolism

2017

science

41.037

lncRNA

巨噬细胞

野生型巨噬细胞、Ifnar-/-巨噬细胞、VSV病毒感染的野生型巨噬细胞及VSV病毒感染的Ifnar-/-巨噬细胞

5.2 案例解析

中文名:猪流行性腹泻病毒调控宿主lncRNA的表达

英文名:Porcine endemic diarrhea virus infection regulates long noncoding RNA expression

发表期刊Virology

发表时间:2019年

影响因子:4.6

研究背景:长非编码RNA(lncRNAs)参与了多种生命过程。然而,lncRNA在猪流行性腹泻病毒(PEDV)感染和宿主防御中的表达及其潜在功能尚不清楚。

研究方法:在本研究中,通过高通量测序,研究了猪IPEC-J2细胞系在PEDV感染过程中lncRNA的表达情况。

研究结果:鉴定了6188个新的lncRNA。功能注释分析显示这些lncRNA可能与许多免疫相关基因有关。选择与免疫应答途径相关的候选lncRNA,并进一步鉴定了它们在PEDV感染的IPEC-J2细胞和新生仔猪中的差异表达。结果表明,PEDV感染可调节IPEC-J2细胞系和仔猪中lncRNA的表达,为免疫系统激活的lncRNA提供了依据。


参考文献

[1] Chen J N, et al. Porcine endemic diarrhea virus infection regulates long noncoding RNA expression. Virology, 2019, Volume 527, 15 January 2019, Pages 89-97.

[2] Liu J L, et al. Comprehensive Genomic Characterization Analysis of lncRNAs in Cells with Porcine Delta Coronavirus Infection. Frontiers in Microbiology. DOI: 10.3389/fmicb.2019.03036

[3] Wang P, et al. An interferon-independent lncRNA promotes viral replication by modulating cellular metabolism. Science. 24 Nov 2017,Vol. 358, Issue 6366, pp. 1051-105


研究方案二

1. 研究背景

遭受新冠病毒感染后,不同药物的治疗方案对于病毒感染的治疗效果会有差别,也可能会改变一些非编码RNA的调节功能。通过非编码RNA(lncRNA,circRNA,small RNA)转录水平的研究,有助于揭示不同药物治疗对新冠病毒感染人体的影响。

2. 技术策略

通过高通量测序研究不同药物治疗方案引起的非编码RNA调控变化及对新冠病毒的不同治疗效果。

3. 实验设计

分组

患者数

采样时间点

样本类型

样本量

重症组

≥5例

确诊后,用药前及用药后分别取样

血液

≥10例

轻症组

≥5例

确诊后,用药前及用药后分别取样

≥10例

无感染组

≥5例

核酸检测后

≥10例

4. 测序策略

lncRNA测序,推荐10G clean data,PE100

small RNA测序,推荐20 M clean reads,SE50

circRNA测序,推荐10G clean data,PE100

5. 案例展示

5.1 案例总结

标题

发表时间

杂志

影响因子

测序类型

样本类型

组织类型

样本情况

SARS-CoV-Encoded small RNAs contribute to infection-associated lung pathology

2017

Cell host & Microbiome

15.753

Small RNA

小鼠

肺部组织

强毒和减毒感染2天和4天后的小鼠肺部组织,每组2个生物学重复

Immune-related miRNA-mRNA regulation network in the livers of DHAV-3-infected ducklings

2020

BMC genomics

3.5

Small RNA

鸭子

肝脏

DHAV感染肝脏前后,各3个生物学重复

Construction of miRNA-target networks using microRNA profiles of CVB3-infected HeLa cells

2019

Scientific Reports

2.2

Small RNA

细胞系

Hela细胞系

病毒侵染前后,各三个生物学重复

5.2 案例解析

中文名:病毒编码的小RNA调控机制研究

英文名:SARS-CoV-Encoded Small RNAs Contribute to Infection-Associated Lung Pathology

发表期刊:Cell Host Microbe

发表时间:2017年

影响因子:12.609

研究背景:严重急性呼吸系统综合征冠状病毒(SARS-CoV)是一种致命的病毒,其致病特征在于炎症反应加剧和广泛的肺部病理变化。

研究方法:探究小RNA在SARS-CoV致病过程中的作用,对感染小鼠肺部的RNA进行Small RNA高通量测序,发现了三种长度为18-22 nt的病毒小RNA(svRNA)。

研究结果:三种svRNA来源于SARS-CoV的nsp3(svRNA-nsp3.1和-nsp3.2)和N(svRNA-N)基因组区。CoV svRNA的合成过程与RNase III、细胞类型以及宿主物种无关,但依赖于病毒复制的程度。采用svRNA-N拮抗剂对其进行抑制后,体内肺部病理变化显著减少,促炎性细胞因子的表达显著降低。综上,证实svRNA促进了SARS-CoV的病理发生,并突出了svRNA-N拮抗剂作为抗病毒药的潜力。


图 svRNA的合成及调控概览图

参考文献

[1] Morales L, Oliveros J C, Fernandez-Delgado R et al. SARS-CoV-Encoded Small RNAs Contribute to Infection-Associated Lung Pathology. Cell Host Microbe, 2017, 21: 344-355.

[2] Wu F Y, et al. Immune-related miRNA-mRNA regulation network in the livers of DHAV-3-infected ducklings. BMC Genomics. 2020 Feb 04.

[3] Hai L Y, et al. Construction of miRNA-target networks using microRNA profiles of CVB3-infected HeLa cells. Scientific Reports. (2019) 9:17876


研究方案三

1. 研究背景

确诊轻症、重症、康复样本与未感染疾病样本,在基因转录水平可能存在差异。通过非编码RNA(lncRNA,circRNA,smallRNA)转录水平的研究,有助于揭示新冠病毒感染对人体的影响。

2. 技术策略

通过高通量测序研究病程队列的非编码RNA调控变化。

3. 实验设计

分组

患者数

采样时间点

样本类型

样本量

重症组

≥50例

确诊后到治疗前

 

血液

≥50例

轻症组

≥50例

确诊后到治疗前

≥50例

感染组

(无症状)

≥50例

核酸检测后

≥50例

无感染组

≥50例

核酸检测后

≥50例

4. 测序策略

lncRNA测序:推荐10G clean data,PE100

small RNA测序:推荐20 M clean reads,SE50

circRNA测序:推荐10G clean data,PE100

5. 案例展示

5.1 案例总结

标题

发表时间

杂志

影响因子

测序类型

样本类型

组织类型

样本情况

Analysis of the androgen receptor-regulated lncRNA landscape identifies a role for ARLNC1 in prostate cancer progression

2018

Nature Genetics

25.455

LncRNA

细胞系

每组三个生物学重复

Long noncoding RNA expression profile in cytogenetically normal acute myeloid leukemia identifies a distinct signature and a new biomarker in NPM1-mutated patients

2017

Haematologica

7.57

lncRNA

患者

40例患者进行lncRNA测序

5.2 案例解析

中文名:lncRNA在HBV感染中的调控机制研究

英文名:HBx-related long non-coding RNA 01152 promotes cell proliferation and survival by IL-23 in hepatocellular carcinoma

发表期刊:Biomed Pharmacother

发表时间:2019年

影响因子:3.743

研究背景:越来越多的证据表明,长非编码RNA(lncRNA)在乙肝病毒(HBV)感染中起重要作用。然而,lncRNA调控肝细胞癌的机制尚不清楚。

研究结果:LINC01152在HBV阳性HCC组织和细胞中的表达明显增加,并在体外被HBx诱导。 LINC01152的过表达可以增加HCC细胞的增殖并促进肿瘤形成。从机理上讲,HBx可以增加LINC01152的转录。升高的LINC01152与IL-23的启动子区域结合,促进其转录活性并上调Stat3和p-Stat3的水平。LINC01152在HBV相关的肝细胞癌的发展中起着重要作用,并且可以作为肝细胞癌的治疗标记。


参考文献

[1] Chen T, et al. HBx-related long non-coding RNA 01152 promotes cell proliferation and survival by IL-23 in hepatocellular carcinoma. Biomed Pharmacother. doi: 10.1016/j.biopha.2019.108877.

[2] Zhang Y, et al. Analysis of the androgen receptor-regulated lncRNA landscape identifies a role for ARLNC1 in prostate cancer progression[J]. Nature Genetics, 2018, 50(6): 814-824

[3] De E, et al. Long noncoding RNA expression profile in cytogenetically normal acute myeloid leukemia identifies a distinct signature and a new biomarker in NPM1-mutated patients [J]. Haematologica. 2017. doi: 10.3324/haematol.2017.171645.


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