背景與挑戰(zhàn)
真核生物的轉(zhuǎn)錄組包含大量的蛋白編碼mRNA、非編碼RNA和環(huán)形RNA等多種分子，具有高度的復(fù)雜性和多樣性。傳統(tǒng)的靶向轉(zhuǎn)錄組檢測(cè)方法往往需要在測(cè)序前通過(guò)探針捕獲或?qū)嶒?yàn)富集，操作繁瑣且常無(wú)法保留樣本中的全部轉(zhuǎn)錄組信息，導(dǎo)致文庫(kù)用途受限，難以用于大規(guī)模整合分析，嚴(yán)重制約了靶向轉(zhuǎn)錄組研究的應(yīng)用場(chǎng)景。
#### 新技術(shù)介紹
近期，中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所趙方慶團(tuán)隊(duì)在《自然-生物細(xì)胞學(xué)》（*Nature Cell Biology*）上發(fā)表了一篇題為《實(shí)時(shí)可編程轉(zhuǎn)錄組測(cè)序（PROFIT(http://www.weberwork.com/sell/l_25/)-seq）》的研究論文。該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種全轉(zhuǎn)錄組可編程智能測(cè)序新技術(shù)——PROFIT-seq（Programmable Real-time Omics for Full-length Transcriptome Sequencing），該技術(shù)結(jié)合了全轉(zhuǎn)錄組捕獲技術(shù)和計(jì)算機(jī)編程實(shí)時(shí)操控算法，能夠在測(cè)序過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行分析和富集，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)轉(zhuǎn)錄本的單分子精確檢測(cè)和全轉(zhuǎn)錄組的無(wú)偏定量。
#### 技術(shù)特點(diǎn)
1. **全轉(zhuǎn)錄組捕獲**：PROFIT-seq能夠捕獲多種類型的轉(zhuǎn)錄本，包括多聚腺苷酸化、非多聚腺苷酸化和環(huán)狀RNA等。
2. **實(shí)時(shí)控制與富集**：通過(guò)創(chuàng)新的復(fù)合逆轉(zhuǎn)錄策略和滾環(huán)擴(kuò)增技術(shù)，PROFIT-seq可以在測(cè)序過(guò)程中實(shí)時(shí)控制，并根據(jù)需要選擇性地富集目標(biāo)轉(zhuǎn)錄本。
3. **智能定量模型**：基于最大期望算法的全轉(zhuǎn)錄組智能定量模型，結(jié)合目標(biāo)轉(zhuǎn)錄本的全長(zhǎng)序列和其他非目標(biāo)分子的短時(shí)測(cè)序標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的全轉(zhuǎn)錄組定量分析。
4. **高通量與高精度**：與傳統(tǒng)方法相比，PROFIT-seq提高了樣本中目標(biāo)轉(zhuǎn)錄本的檢測(cè)效率和測(cè)序通量，實(shí)現(xiàn)了高效、精準(zhǔn)的單分子檢測(cè)。
#### 應(yīng)用前景
1. **生命科學(xué)研究**：PROFIT-seq可廣泛應(yīng)用于基因表達(dá)調(diào)控、非編碼RNA功能研究、環(huán)形RNA鑒定等領(lǐng)域，為生命科學(xué)研究提供強(qiáng)大的工具(http://www.weberwork.com/sell/l_5/)。
2. **病原體檢測(cè)**：在臨床檢測(cè)中，PROFIT-seq通過(guò)實(shí)時(shí)富集痰液樣本中的肺炎相關(guān)病原，提高了病原體的檢測(cè)通量，縮短了關(guān)鍵突變的鑒定時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了快速、準(zhǔn)確的病原鑒定。
3. **臨床診斷**：該技術(shù)還可以用于檢測(cè)結(jié)直腸癌相關(guān)微生物與宿主免疫系統(tǒng)的復(fù)雜互作，揭示在結(jié)直腸息肉惡性瘤變過(guò)程中宿主免疫組庫(kù)與腸道微生物的相互作用規(guī)律，為疾病的早期診斷和治療提供新的思路。
#### 支持與展望
該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、博士后創(chuàng)新人才支持計(jì)劃的支持。PROFIT-seq的開(kāi)發(fā)不僅為轉(zhuǎn)錄組研究帶來(lái)了新的突破，也為未來(lái)的臨床應(yīng)用提供了廣闊的可能性。未來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化和推廣，PROFIT-seq有望在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，推動(dòng)生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的發(fā)展。
