PROFIT-seq: Программируемое секвенирование транскриптома в реальном времени

Метод целевого РНК-секвенирования (RNA-seq) часто требует трудоемких этапов обогащения перед секвенированием, что может ограничивать полноту анализа транскриптома.

Команда профессора Чжао Фанцина из Института зоологии Китайской академии наук разработала новый подход — PROgrammable Full-length Isoform Transcriptome sequencing (PROFIT-seq). Он эффективно обогащает целевые транскрипты, сохраняя при этом количественную оценку всего транскриптома. Исследование опубликовано в Nature Cell Biology.

Ключевые особенности метода:

• Программируемость и работа в реальном времени: Использует алгоритм адаптивного секвенирования на основе ИИ. Для обогащения нужна только информация о последовательности мишеней, без сложного экспериментального обогащения.
• Высокая точность: Применяет амплификацию с помощью катящегося круга (rolling circle amplification) для получения полноразмерных кДНК-продуктов, что позволяет корректировать ошибки нанопорового секвенирования и получать высокоточные консенсусные последовательности.
• Широкий охват: Комбинаторная обратная транскрипция захватывает полиаденилированные, неполиаденилированные и кольцевые РНК (circular RNAs).
• Количественная оценка: Интегрированная модель на основе EM (expectation–maximization) обеспечивает количественный анализ транскриптома с использованием как полностью прочтенных мишеней, так и частично отклоненных последовательностей.

Применение:

• В клинических образцах PROFIT-seq значительно повысил эффективность обнаружения транскриптов патогенов и сократил время идентификации ключевых мутаций (на примере обогащения патогенов, ассоциированных с пневмонией, в образцах мокроты).
• Метод позволил одновременно детектировать микробиоту, ассоциированную с колоректальным раком, и последовательности репертуара иммунных рецепторов хозяина, выявив сложные взаимодействия между иммунной системой и микробиотой кишечника при злокачественной трансформации полипов.

Вывод: PROFIT-seq — мощный инструмент для точного и эффективного секвенирования целевых транскриптов с сохранением количественной оценки всего транскриптома, имеющий широкий потенциал для клинической диагностики.