rrna rRNA知多少？

RNA家族

DNA是遗传信息的主要载体，生物的生理功能主要由蛋白质来完成，RNA是遗传信息转化为表型过程中的桥梁。人类基因组中约93%的DNA可以转录成RNA，其中只有2%的mRNA可以翻译成蛋白质，98%的非编码RNA。与DNA相比，RNA种类多，分子量相对较小，在遗传信息的表达和调控中起着重要作用。

非编译RNA在RNA家族中有绝对的数量优势，那么我们来了解一下它的成员:

RRNA:核糖体核糖核酸，单链，是核糖体的组成部分

TRNA:转运RNA，70-80nt，单链，负责蛋白质合成过程中的氨基酸转运

微小核糖核酸:微小核糖核酸，18-25nt，单链

小干扰核糖核酸，21-23nt，双链

核糖核酸:26-35nt，单链，一种哺乳动物生殖细胞特有的核糖核酸

LncRNA:长链非编码RNA，>:200nt，单链

环状核糖核酸:环状核糖核酸，包括端粒酶核糖核酸、snoRNA、圣心等

第二代测序中的RRNA之谜

如果非编码RNA的数量占优势，那就必须提到rRNA，丰度最高的成员。因为核糖体RNA的丰度在RNA中最高，所以无论是真核生物还是原核生物，rRNA都占总RNA的80%-90%；rRNA的大小有很多种，比如28s，18s，5s等。在第二代测序中，经常使用28s与18s的比值来表示真核生物RNA样品的完整性，这表明了rRNA在第二代测序中的重要地位。

而mRNA测序、lncRNA测序、microRNA测序、circRNA测序在生物医学领域非常活跃，而在第二代测序中起重要作用的rRNA往往被从其他测序产品中剔除。rRNA对其他测序产物构成什么威胁，以至于被“杀死”。

为什么第二代测序中rRNA被“杀死”？

在第二代测序的应用中，研究人员希望最大限度地从测序数据中获得有益的生物信息。一方面，作为RNA中最丰富的成员，rRNA能够提供的关于转录物的信息非常少，被认为是测序资源的浪费。另一方面，去除rRNA可以提高低丰度转录物的相对丰度，并使丰富的转录物更容易检测。因此，通常在测序前从RNA样品中去除rRNA，去除rRNA的效率也被认为是转录本阅读最大化的关键因素。

关于去除rRNA方法的竞争

根据真核生物基因的特点，可以通过将基因的聚腺苷酸尾与聚胸腺嘧啶寡核苷酸匹配来提取基因。这种方法叫mRNA-seq；。或者通过杂交捕获rRNA，然后用磁珠吸附去除，称为核糖零序列；此外，还有一种利用双链特异性核酸酶提取mRNA的方法，称为DSN-seq。具体实验流程见图1A

图1a。mrna-seq、核糖-零-seq和DSN-Seq方法构建文库的流程图

2014年，赵薇和其他人在BMC基因组学上发表了一篇文章“通过多聚腺苷酸捕获、核糖体核糖核酸耗竭和基因微阵列进行表达谱分析的核糖核酸序列比较”。他们使用来自北卡罗来纳大学和肿瘤基因组绘图项目的冷冻组织样品和福尔马林固定石蜡包埋样品，然后讨论了rRNA的去除效率、基因组序列匹配、转录组覆盖、转录定量准确性和可重复性、基因表达模式和差异基因表达、以及不同测序深度的注释基因覆盖。三种方法的rRNA去除效率、基因组序列匹配和转录组覆盖率的结果如表1所示。

表1几种核酸测序方法的性能分析

2018年，赵善荣等人用人的血液和结肠样本比较mRNA-seq和rib-Zero-seq去除rRNA。详细过程如下图2所示。

图2实验设计流程图

两种方法获得的reads和Unique_Mapped的基因组差异不大，但外显子区域数量差异较大，特别是在血样中。核糖零序列法获得的数据与内含子的比率较高，这表明读数与未成熟的RNA或前提RNA相比。详见图3A。

图3A。从两种方法的不同样本获得的读数的统计图表

从以上结果可以发现，对于不同的样本类型，选择有针对性的方法去除rRNA是非常重要的。微分基因拥有强大的实验技术团队，我们的技术人才拥有多年的行业项目经验。他们可以根据不同的物种、不同的样品类型和不同的样品质量选择最合适的方法去除rRNA，并优化操作过程。下图是我们去除rRNA的一个例子。我们对高rRNA去除率感到震惊还是兴奋？如果需要通用转录组，lncRNA，圆环RNA和全转录组，我们欢迎讨论具有差异基因的生物学规律的有限普遍性。

参考

奥尼尔，格洛瓦茨，施伦普伯格:核糖体RNA耗竭对RNA-序列能力的有效利用。Curr Protoc Mol Biol 2013，第4章:第4.19单元。

威廉和兰德里，2009年。通过大规模并行RNA测序对表达进行定量测量。方法48:249-257。

赵伟，何晓，郝德利，等.用多聚腺苷酸捕获法、核糖体核糖核酸缺失法和基因微阵列法比较核糖核酸序列的表达谱.BMC基因组学，15，1，2014，15:419。

赵s，张勇，加米尼，等.临床RNA测序中两种主要RNA-序列基因定量方法的评价:聚腺苷酸+选择与rRNA缺失.《科学报告》，2018年，8:4781。