陈惠 辛丽丽 龚婕宁

    近年来，功能基因组学技术已经广泛运用于动植物生理生化、肿瘤与干细胞、动植物分子育种及中医药研究等领域，并促进了相关领域的发展。功能基因组学研究包括转录组学、蛋白质组学、代谢组学研究，转录组学的研究是其中最为重要的一部分。在中医药研究中，随着分子生物学前沿技术的大量应用，人们已经从多层次、多角度对中医学的辨治理论及方药的作用机制进行了深入探讨，取得了众多令人瞩目的研究成果。鉴于转录组学在功能基因组学中所处的重要地位，笔者认为，将转录组学的新方法——全转录组测序(RNA-Sequence，RNA-Seq)技术应用于中医药研究，可以促进该领域的快速发展[1]。

    近几年，RNA-seq技术迅速发展，2012年美国推出了TotalScriptTMRNA-seq试剂盒，一个完整的转录组测序只需约5 ng的总RNA样品(含有rRNA)且不需要片段化RNA[2]，甚至能完成单细胞水平的转录组分析[3]。同年国内华大基因也推出微量转录组测序技术(TruSeq)，从而实现了高效、稳定的微量转录组测序。成熟的转录组分析技术，尤其是新兴的RNA-seq技术，以其整体性、系统性、个体组织差异性、时间独立性等优势，可以更好的从基因水平阐明中医学的辨治原理、方药的作用机制等问题。尤其是该方法改善了以往单基因研究不能切合中医学整体观念的不足，因而是当前中医药研究应当重视的重要方法。

    1 RNA-seq技术在转录组学中的优势

    转录组研究能够从整体水平研究基因功能以及基因结构，揭示特定生物学过程以及疾病发生过程中的分子机理。转录组学提出之初采用的是基因芯片法，它利用固定探针与样品(cDNA)进行分子杂交，根据杂交图谱荧光信息的强弱测定基因的表达丰度。该技术在过去几年里以其操作简便、快速和低廉的特点成为转录组分析的主导技术。但基于芯片技术只限用于已知基因序列,无法检测新的RNA，也就无法应用到还未完成全基因组测序和基因注释的物种上；而且杂交技术灵敏度有限,不能很好地分辨基因序列同源性较高的基因家族和难以检测低丰度的目标及重复序列，更不能发现异常转录的基因。因此，在许多情况下不能满足当前研究的需要。

    随着测序技术的发展，RNA-seq技术开始逐步取代芯片技术。该技术首先将细胞中的所有转录产物反转录为cDNA文库，然后将cDNA文库中的DNA随机剪切为小片段，在cDNA两端加上接头利用新一代高通量测序仪测序,直到获得足够的序列,所得序列通过比对或从头组装拼接，形成全基因组范围的转录谱；同时通过同已有的基因组序列比对得到基因转录后拼接和修饰的机制；也能通过基因序列出现的次数来检测基因表达的丰度 ......