Transkriptomien

Transkriptomien avser hela uppsättningen RNA-transkript som produceras i en cell eller vävnad under givna förhållanden. Till skillnad från genomet, som består av DNA-sekvenser som generellt är konstanta, är transkriptomien dynamisk och speglar cellens tillstånd och funktioner. Den inkluderar proteinkodande mRNA samt olika typer av icke-kodande RNA. I praktiken fokuseras ofta på mRNA efter borttagning av ribosomalt RNA vid förberedelsen av RNA-Seq-experiment.

RNA-sekvensering (RNA-Seq) används för att kartlägga och kvantifiera transkriptomen. Det finns två huvudsakliga angreppssätt: bulk RNA-Seq som ger medelvärden över en cellpopulation och single-cell RNA-Seq (scRNA-Seq) som fångar celler var för sig och avslöjar heterogenitet. Long-read sequencing, såsom PacBio Iso-Seq eller Oxford Nanopore, förbättrar kartläggningen av isoformer och fullständiga transkript.

Ett typiskt arbetsflöde omfattar provtagning, RNA-extraktion, bibliotekspreparation, sekvensering och anpassning mot referensgenom eller de novo-assembly. Kvantifiering uttrycks vanligen i läsningar per molekyl eller i normaliserade mått som TPM eller FPKM. Differential expression analyserar skillnader mellan tillstånd, vävnader eller behandlingar. Analys kan även fokusera på isoformanvändning och alternativ splicing.

Användningsområden inkluderar studier av utveckling och vävnadsspecifikitet, förståelse av sjukdoms mekanismer (särskilt cancer), biomarköridentifiering och upptäckt av funktioner hos icke-kodande RNA. Single-cell transkriptomik avslöjar celltypsspecifika profiler och celltillstånd.

Begränsningar inkluderar beroende av kvalitetsrika annotationer, tekniska bias, batch-effekter och utmaningar i att exakt kvantifiera isoformer, särskilt i scRNA-Seq och de novo-assembly. Data lagras i offentliga databaser som SRA/ENA, GenCode/Ensembl-annotationer, GTEx och TCGA.