国科金必备新方向：原核+全长转录组组合正式上线！

原核生物的转录起始位点（Transcription Start Site, TSS）在基因表达调控中具有重要作用。转录起始位点（TSS）是转录时mRNA链第一个核苷酸相对应DNA链上的碱基，通常为一个嘌呤（A或G）。TSS上游为核心启动子，而TSS下游则是同样具有重要转录调控作用的5’非编码序列。同时，紧靠TSS两侧的序列一般都是转录起始前复合物（Pre-initiation complex，PIC）的结合位点。因此，原核生物TSS在确保转录的准确性、调控基因表达水平以及适应环境变化方面发挥着关键作用。

基于DNA的注释在确定基因组的转录组织方面能力有限，因此越来越多地通过实验高通量发现原核生物转录起始位点（TSS）来加以补充，而原核全长转录组在该方面具有显著优势，越来越多的研究聚焦在原核全长转录组调控机制，已经成为国科金等项目课题研究的新宠！

原核全长转录组，即利用二代测序和纳米孔三代测序技术，对原核生物操纵子转录可视化，以及检测操纵子与转录起始位点和停止位点。该技术可以精确地获得原核生物基因转录起始位点、启动子元件和mRNA的非翻译区等大量信息来完善基因组注释，从而更加深入地研究原核生物基因表达的调控网络。

凌恩生物原核生物全长转录组项目解决方案

凌恩全新推出原核全长转录组项目，可精确识别转录起始位点（TSS），识别启动子元件，并对TSS进行归类和分析。基于文献调研，将转录起始位点（TSSs）分为四大类，即基因注释的转录起始位点（gTSSs）、基因内部转录的转录起始位点（iTSSs）、反义RNA的转录起始位点（aTSSs）以及来自基因间区域转录的转录起始位点（nTSSs）。

分析流程

结果展示

图全基因组范围三代Reads的覆盖情况

图 TSS分类饼图

图 TSS全基因组分布

经典文献

标题：模式物种蓝细菌（Synechocystis sp. PCC6803）转录起始位点图谱

期刊：PNAS

DOI：10.1073/pnas.1015154108

研究背景：

蓝藻作为光合生物，具有将太阳能转化为生物质的天然能力，在生物燃料（如氢气、乙醇等）生产中具有重要价值。集胞藻PCC6803作为模式生物，其基因组于1996年完成测序（3.6 Mbp，编码3172个蛋白），但传统基因组注释无法全面解析转录组织。

主要结果：

本研究建立了模式生物集胞藻PCC6803的3527个转录起始位点（TSS）的全基因组图谱。三分之一的TSS位于被注释基因的上游；另外三分之一位于866个基因的反向互补链上，表明大量的反义转录。位于基因间区域的Orphan TSS预测了314个非编码RNAs（ncRNAs）。基于互补的微阵列RNA表达谱补充验证了大量的非编码转录本，并鉴定了强大的ncRNA调控。因此，约64%的TSS在基因组中产生反义或ncRNAs，即87%的蛋白质编码。本研究数据将启动子的信息提高了40倍，表明存在额外的编码小肽的mRNAs，并为该蓝藻的许多基因提供了校正的5’注释。全球TSS图谱将有助于集胞藻PCC6803作为进一步研究光合作用和能量研究的模式生物。