多组学研究

转录组学研究（RNA-seq）

转录组学研究包括mRNA、lncRNA、circRNA、小RNA测序，差异分析。

LongRNA-seq是一种全面检测细胞和组织长片段RNA（200nt） 的转录组测序方法，包括线性的mRNA和lncRNA分子，以及环状RNA，可准确高效揭示转录组的表达全貌，是非编码RNA的重要研究技术。

lncRNA是一类长度大于200nt，无典型开放阅读框(ORF)的RNA，其数量远高于编码蛋白质的mRNA。它们的基因背景很丰富，可以是由启动子、增强子起始的序列，基因内含子，RNA的反义链，亦或是基因之间的序列等。研究发现lncRNA可在表观遗传学水平(包括DNA 甲基化、组蛋白修饰、染色质重构)、转录及转录后水平调节基因的表达，从而参与各种基本生命活动和疾病的发生发展过程。

与传统的线性RNA（linear RNA，含5’和3’末端）不同，circRNA分子呈封闭环状结构，不受RNA外切酶影响，表达更稳定，不易降解。在功能上，近年的研究表明，circRNA分子富含miRNA结合位点，在细胞中起到miRNA海绵（ miRNA sponge）的作用，进而解除miRNA对其靶基因的抑制作用，升高靶基因的表达水平；这一作用机制被称为竞争性内源RNA（ceRNA）机制。通过与疾病关联的miRNA相互作用， circRNA在疾病中发挥着重要的调控作用。而最新的研究发现，还存在大量的环形RNA可作为信使RNA来编码蛋白，这些环形信使RNA通过一种常见的RNA甲基化修饰m6A，来驱动非帽依赖性的翻译机制来合成蛋白质。

RNA m6A检测

真核基因通常产生多种RNA异构体（isoform），可以产生功能上不同的蛋白质变体。传统二代测序实际上是一种短读长RNA-seq，难以获得完整的转录本，无法体现异构体的多样性。

基于Oxford Nanopore公司的纳米孔测序平台，直接对RNA进行测序，具有长读长的优势，提高对异构体的检测，还能直接检测m6A、m5C等核酸修饰，在可变剪切研究方面具有独特的优势。一次测序，即可满足多项表观遗传转录组研究需求，大大提升研究的高度、深度、准确性、效率，尤其适用于多组学分子机制及珍贵的临床样本研究。

ONT优势：
1. 作为长读长测序技术，能减少短读长测序打断后重新拼接带来的歧义，结果准确度更高、更可信；
2. 能够直接对RNA进行测序，避免逆转录和PCR扩增导致的RNA修饰信息缺失；
3. 可以直接检测m6A等碱基修饰，配合优化的算法，获得无损的m6A单碱基分辨率图谱；
4. 一次测序，多套数据：转录组图谱、m6A修饰图谱、异构体、可变剪切情况，节省珍贵的临床样本，节省样本准备时间和精力，且保持了样本的统一性。

蛋白质组学

iTRAQ和TMT是分别由美国AB Sciex公司和Thermo公司研发的多肽体外标记定量技术，采用8种或10种同位素标签,通过特异性标记多肽的氨基酸基团同，一次上机可实现8种或10种不同样本中蛋白质的相对定量,是近年来定量蛋白质组学常用的高通量筛选技术。

iTRAQ和TMT原理类似，以iTRAQ试剂为例，该试剂结构由报告基团、中性平衡基团和反应基团三部分组成。不同报告基团及其相对应平衡基团的质量和都相同，而反应基团能与赖氨酸ε氨基和所有肽链的氨基末端连接，可标记所有氨基酸。
不同标记试剂与来源于不同样品胰酶消化后的肽段结合，,经过色谱分离，并通过一级质谱和二级质谱。平衡基团在二级质谱时发生中性丢失，而报告基团在二级质谱低质量区域产生多个报告离子，其信号强度分别代表该标记样品的表达量，根据报告离子的峰面积计算同一蛋白质同一肽段在不同样品间的比值,从而实现蛋白的相对定量。