2020年5月27日，國際學術期刊《Nature Communications》（IF=11.8）報道了我校生命科學學院喬云波副教授研究團隊，利用三代測序高精度注釋早期小鼠胚胎轉錄組的最新研究成果。 

小鼠早期胚胎是研究生命從受精卵到著床前囊胚的重要研究模型，其轉錄組、表觀修飾組（包括DNA甲基化、組蛋白修飾、染色體三維結構等）已經被科學家廣泛研究，以期揭示早期細胞命運決定的奧秘。然而，早期的研究均利用二代測序完成，需根據Reference Genome對測序數據進行比對和拼接，以獲得完整的基因組學信息，因此該方法得到的結果具有一定的局限性和不準確性。

該研究中，研究人員利用基于SMART-Seq2的方法，優(yōu)化了樣本收集和cDNA擴增流程，并獲得足量的cDNA進行基于Pacific Biosciences平臺的三代測序，即單分子測序技術，該測序基數不需要經過PCR擴增，實現了對每一條DNA分子的單獨測序，因此不需要測序數據拼接即可獲得全長的DNA序列。

最終，該研究完成了精子、卵細胞、合子、二細胞、四細胞、八細胞、囊胚共計七個樣本的三代測序，并同步進行了二代測序。通過生物信息學分析，共計獲得了2280個潛在的全新轉錄本（非注釋區(qū)）和6289個新的剪切體（注釋區(qū)）。隨后對其蛋白編碼能力、保守性、組蛋白修飾在其啟動子區(qū)的富集情況等，多維度證明了這些新轉錄本的可靠性，并獲得了上千個高可信度的全新轉錄本。同時，研究人員整合二代和三代測序數據，對以前的轉錄組數據進行校正，從而獲得了更為精確的轉錄組圖譜。基于數據挖掘，研究人員校正了小鼠Kdm4dl的編碼框，并且發(fā)現了一個新的lncRNA（XLOC_004958），這兩個基因均在二細胞期高表達。通過基于CRISPR/Cas9的基因敲除和顯微注射技術，研究人員發(fā)現這兩個基因均對囊胚的正常發(fā)育至關重要，基因敲除會導致胚胎異常發(fā)育。

小鼠早期胚胎基于三代測序的高精度轉錄組測序

因此，本研究利用三代測序，高精度地注釋了早期胚胎發(fā)育的轉錄本及其表達譜，為早期胚胎發(fā)育領域提供了寶貴資源，為研究早期胚胎發(fā)育和細胞命運決定提供參考信息。

本研究由我校生命科學學院精準基因編輯工程中心喬云波副教授研究團隊，與軍事醫(yī)學科學院放射與輻射醫(yī)學研究所舒文杰教授團隊、中國科學院神經科學研究所劉真教授團隊合作完成。廣州大學為第一完成單位，我校碩士研究生林健香、武素素也參與了該工作。本工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、廣東省自然科學基金等的大力資助和支持。

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-16444-w