Transkriptom

Der Transkriptom bezeichnet die Gesamtheit aller RNA-Transkripte, die in einer Zelle, einem Gewebe oder einem Organismus unter bestimmten Bedingungen zu einem bestimmten Zeitpunkt exprimiert werden. Er umfasst messengerRNA (mRNA) sowie nicht-kodierende RNAs wie miRNA, lncRNA und andere Transkripte. Da das Transkriptom von Gewebe, Entwicklungsstadium, Stimulus und Krankheitszuständen abhängt, ist es ein dynamisches Abbild der Genexpression. Es erfasst sowohl Expressionsniveaus als auch posttranskriptionale Prozesse wie alternatives Spleißen, RNA-Bearbeitung und RNA-Abbau.

Technologien: Die Standardmethode zur Transkriptom-Charakterisierung ist RNA-Seq, bei der RNA in cDNA umgeschrieben und sequenziert wird. Microarray-Ansätze wurden früher weit eingesetzt. Neuere Ansätze wie Einzelzell-RNA-Seq ermöglichen die Messung der Transkriptomzusammensetzung einzelner Zellen. Aus den Daten ergeben sich Abundanzmaße wie TPM oder FPKM/RPKM, basierend auf Read Counts und Transkriptlängen. Qualitätskontrollen und Normalisierung sind entscheidend.

Anwendungen: Transkriptom-Analysen dienen dem Verständnis von Gewebe- und Entwicklungsprozessen, der Identifikation von Biomarkern, der Erforschung von Krankheitsmechanismen sowie der Untersuchung regulatorischer Netzwerke. Öffentliche Ressourcen wie GTEx, ENCODE und TCGA stellen Transkriptom-Datensätze bereit.

Limitationen: Transkriptom-Daten erfassen nur RNA und nicht direkt Proteine; Ergebnisse hängen von Probenaufbereitung, Sequenzierungstiefe und Bioinformatik-Methoden ab. Die Interpretation erfordert oft integrative Analysen mit Genom- und Proteomdaten.