Tracing the expression of circular RNAs in human pre-implantation embryos

1.文章简介

文章题目	Tracing the expression of circular RNAs in human pre-implantation embryos
中文题目	环状RNA在在植入前胚胎发育过程中的表达分析。
期刊名	Genome biology IF:11.313
发表时间	2016.06
单位	北京大学
实验材料	人源生殖细胞和植入前胚胎
测序平台	Illumina HiSeq 2500
相关产品	CircRNA-Seq

2.研究背景

在植入前胚胎的发育过程中，因为材料的匮乏导致PloyA-RNA的相关研究的缺乏。
Circular RNA 是一种重要的非编码RNA，在发育过程中有重要的生物学功能。
在人源的植入前胚胎的发育过程中，尚未有circRNA的相关研究报道。

3.研究方法

通过开发SUPeR-seq (Single cell universal poly(A)-independent RNA sequencing) 技术，对植入前胚胎进行单细胞测序，发现在植入前胚胎发育各阶段，都有circRNA的产生。

研究思路

选取人源植入前胚胎发育各阶段的细胞。
开发SUPeR-seq 技术，并对胚胎单细胞进行转录组测序。
对circRNA 的表达展开分析，并和小鼠进行比较分析。

文章亮点

成功开发了SUPeR-seq技术，并第一次对在人源植入前胚胎发育过程中所表达circRNA进行了全面的探究，为后续的相关研究提供了一个非常有价值的数据库。

4.研究成果

1.人源植入前胚胎过程中，Refseq 基因表达动力学分析

选取人源植入前胚胎各发育阶段的单细胞，进行转录组测序，分析显示Refseq 基因在各发育阶段的表达情况存在明显的差异(Figure 1)。

2.研究人源植入前胚胎发育过程中，circRNA的表达情况
利用该实验室开发的SUPeR-seq技术，对植入前胚胎各发育阶段的单细胞进行测序，并利用CIRCexplorer软件对circRNA表达情况进行分析，从而发现了大量的circRNA，并发现各发育阶段所表达的circRNA存在明显的差异(Figure 2)。

3. 利用该实验室开发的SUPeR-seq技术，对植入前胚胎各发育阶段的单细胞进行测序，并利用CIRCexplorer软件对circRNA表达情况进行分析，从而发现了大量的circRNA，并发现各发育阶段所表达的circRNA存在明显的差异(Figure 2)。
通过分析各发育阶段所表达的circRNA 的结构特点(Figure 3)，从而确定其表达模式(Figure 4)。

4.人和小鼠的circRNA 比较分析。
分析比较人源和鼠源的circRNA, 发现在这两个物种中，产生circRNA的基因有大部分属于同源基因。对这些同源基因进行GO 通路分析，发现它们主要富集“genes of organelle organization”, “chromosome organization”, “cell cycle process”, and “regulation of metabolic process”等功能通路上(Figure 5)。

5.人源植入前胚胎发育过程中，利用SUPer-Seq技术研究线型RNA。
利用SUPer-Seq技术最线性RNA开展研究，并进行从头组装，发现了2300多个新的转录本和10000多个新的表达异构体。通过CPC (Coding Potential Calculator)分析发现，绝大部分新检出的转录本属于lncRNAs (Figure 6)。