国自然
转录作为中心法则的重要部分,也是诸多课题最终的研究靶点,伴随着科研水平的长足进步和测序技术的日新月异,对转录的研究已经是绕不开的一部分。国自然作为科研方向的风向标,可以发现近十年以“转录”为关键词的研究稳步增长。
图1.“转录”近十年国自然统计
(信息来源LetPub)
二代转录组
对于转录组的基础应用最广泛的依然是基于二代测序技术的短读长转录组;其技术相对成熟,方法学早已完善,且无论是价格还是可挖掘内容,可以说是物美价廉,产出丰富。而在国自然越来越注重预实验工作的重要性,越来越强调研究可行性的当下,运用二代转录组技术进行初步预实验,以及明确后续挖掘方向,可以说是非常实惠且有必要的一项工作,也可以是后续研究“证据链”的关键一环。
图2.国自然进一步强调前期工作
(摘自2024国自然项目指南)
三代转录组
对于二代转录组而言,基于三代技术的转录组研究更“年轻”,可挖掘的方向更“新”。虽然伴随着挖掘难度的更大,但是往往最终的结论也会更有突破性。同时,三代技术也可以在许多重大方向上弥补研究基础的不足,如对于中草药或“冷门”物种挖掘时经常遇到的参考基因组缺失、注释信息不全面导致的难以研究等。对比与直接构建基因组而言,通过三代转录组对物种转录情况进行初步探究,无疑是在研究准确性与平衡成本下的优良选择。无论是作为后续研究基础,还是作为预实验探究,三代转录组更“新”,更“丰富”无疑是对转录研究的“新”方向。特别是二代和三代测序技术的联合运用,可以更全面的解析研究的转录方向。其中对可变剪接(AS)的挖掘已经连续多年成为医学方向的研究热点。
图3.可变剪接(AS)对生物的意义
单细胞转录组
对比常规的针对群体的RNA研究,单细胞的研究已经“炽手可热”。随着技术的逐渐推广,单细胞技术已经在广泛且深入的探究生物学研究的方方面面。对于国自然的热点如巨噬细胞、细胞衰老、铁死亡等方向,单细胞已经显露出了其极大的技术优势。
图4.“单细胞”近十年国自然统计
(信息来源LetPub)
对于新技术的大规模应用,也是国自然中“创新”的重要来源。对于转录基于“时空”的探索,也无疑是生物学后续研究的重点方向。从“Bluk”到“single cell”是科学尺度上的重大跨越,也是科学研究“创新”上的重点。
图5.单细胞技术示意图
总 结
对于转录或RNA的研究,是生命科学方向国自然课题无法绕过的问题;二代技术、三代技术、单细胞技术乃至空间技术,可以说已经做到了对几乎所有课题,所有阶段均可以使用的“万能组件”。从预实验的创新性探究到结论的可行性验证;从大方向的后续挖掘到细节方向的具体通路等。对RNA的研究可以说是许多课题的研究基础或可行性的关键推论。同样伴随着技术的更新,一份材料也可以通过不同的技术挖掘得到更为丰富的后续结果,达到“常用常新”。而作为中心法则的中间位点,承接了遗传物质(DNA)到实际表达(蛋白质)的关键纽带,作为课题的基础,合理运用好测序技术,对RNA进行更为合理,深入的研究,才能更好的筑起“高楼”,成功完成课题的研究。