基于高通量测序的数字基因表达谱技术研究进展

时间：2026-01-21

数字基因表达谱

·专题综述·

：／ＤＯＩ１０．１１９３７ｂｆ．２０１５１００４３ｙｙ

北方园艺２（）：０１１７６５１０１７０～

基于高通量测序的数字基因

表达谱技术研究进展

张　渝，刘玉洁，郭丹妮，李惠敏，秦新民

）（珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室，广西桂林５广西师范大学生命科学学院，４１００４

，）数字基因表达谱（是一种全面、快速地检测某一ｅｎｅｅｘｒｅｓｓｉｏｎｒｏｆｉｌｉｎＤＧＥａｌｄｉｉｔ　　摘　要：　　　ｐｇｇｐｇ

物种特定组织在特定状态下基因表达情况的高通量测序技术。通过对基因表达谱的生物信息学搜索、比较和分析，可从中获取基因转录、基因调控、信号转导通路、蛋白质功能等相关信息。该研究主要介绍了数字基因表达谱的原理以及在生物学和医学研究等方面的应用。

关键词：数字基因表达谱；高通量测序技术；差异表达基因

（）中图分类号：１－０００９２０１５１０－０１７０－０７Ｑ３４３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００　

，ｅｎｅｅｘｒｅｓｓｉｏｎｒｏｆｉｌｉｎａｌｄｉｉｔ　　　　数字基因表达谱（　ｇｐｐｇｇ）是指通过构建处于某一特定状态下的细胞或组织ＤＧＥ大规模ｃ收集ｃ的非偏性ｃＡ文库，Ａ测序，ＡＤＮＤＮＤＮ序列片段、定性、定量分析其ｍ从而描绘Ａ群体组成，ＲＮ该特定细胞或组织在特定状态下的基因表达种类和丰

］１

。该技术可以全面、度信息［经济、快速地检测某一物

序和分析流程，经过生物信息均一化后比较不同样本间各种标签条数，找出差异表达标签

。

种特定组织在特定状态下的基因表达情况，通过生物信息学搜索、查询、比较和分析，人们可从中获取基因的转录水平、样品间差异基因的表达模式、编码蛋白质的功能以及相互联系等信息。

目前研宄基因表达谱的技术主要有基因芯片和高

］２

，与基因芯片相比，通量测序等［数字基因表达谱是一

种以新一代高通量测序为基础，对标签直接进行测序的技术，更适用于检测基因低丰度转录以及基因细微变化。因此，已被广泛应用于基础科学研究、医学研究和药物研发等领域。

１　数字基因表达谱的试验流程和原理

））数字基因表达谱（技术的基本原理（图１是利ＤＧＥ使得一用对ｍＡｓ经反转录所得ｃＡｓ进行双酶切，ＲＮＤＮ条ｍ而后进入高通量测Ａ得到一个相对应的标签，ＲＮ

图１ＧＥ技术原理　Ｄ

Ｆｉ．１　Ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｒｉｎｃｉｌｅ　ｏｆ　ｄｉｉｔａｌ　ｅｎｅ　ｅｘｒｅｓｓｉｏｎ　ｒｏｆｉｌｅｇｐｐｇｇｐｐ

碱基ＤＧＥ得到的差异表达的标签经过图像识别、

识别、数据量产出的统计等处理后，将得到数据进行试验饱和度分析、基因表达量的确定、差异表达基因的检测、差异基因表达模式聚类分析、基因Ｏｏｌｏｎｔｇｙ功能显著性富集分析、蛋白相互作用ｈｗａＰａｔｙ显著性富集分析、）。最后，网络分析、新转录本预测（图２通过样品间的对比，得到基因的差异表达结果。在具有参考基因组的物种和一些没有参考基因组但有单一基因序列集数据库而在既没有参考的物种中，可以直接进行ＤＧＥ的应用，基因组又没有单一基因序列集数据库的物种中，需要先

，第一作者简介：女，硕士研究生，张渝（研究方向为植物基１９８７－）：因组学研究。Ｅ－ｍａｉｌ１２９００３７３５１＠．ｃｏｍ．ｑｑ

，男，教授，现主要从事植物分子生物学责任作者：秦新民（－）１９５６：等研究工作。Ｅ－ｍａｉｌｘｍｉｎ＠ｍａｉｌｂｏｘ．ｘｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．ｑｇ

）；基金项目：国家自然科学基金资助项目（广西教育厅资３１３６０４７７）。助项目（２０１３ＹＢ０３６收稿日期：２０１５－０１－２６

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数字基因表达谱

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采用ＲＮＡ－ｓｅｑ技术构建一个本物种的单一基因序列集数据库，用作ＤＧＥ所得标签的对比参考数据库

。

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制，包括破坏宿主细胞的先天免疫反应、抗凋亡和抗发

炎能力。受病毒诱导后表达上调的早期炎性相关细胞因子、趋化因子、粘附分子、发炎相关酶蛋白、发炎细胞、抗体以及补体等很可能导致了Ｎ－ＰＲＲＳＶ感染过程中发炎响应机制的发生和发展。

罗非鱼是全世界重要的淡水养殖鱼类。链球菌性的疾病已经严重威胁罗非鱼水产养殖业的发展，但是，到目前为止还没有有效地抑制和控制罗非鱼感染链球