【毕设学习之转录组技术一：基因组成+转录流程】

转录组学（一）

       转录组学是功能基因组研究的重要手段，其研究包括 mRNA 和非编码 RNA 的全套转录本 。机体内同一基因在不同时间、不同组织中的表达情况往往不同。转录组学可在 RNA 水平研究特定细胞、组织或器官在不同生长发育阶段或不同生理状况下基因表达的情况，挖掘具有特定生物学功能的关键差异基因；预测具有调控功能的 lncRNA 和具有负调控功能的 miRNA；揭示 circRNA 竞争性内源RNA（ceRNA）调控机制；以及复杂的相互调控网络。基于高通量测序的 RNA-seq 技术是当前转录组学研究的主要手段，因其具有灵敏度高、噪音低、检测范围广的优点 ，被广泛运用于畜禽功能基因的挖掘和分子遗传网络调控机制的研究中。

基因组成结构

       基因DNA分为编码区和非编码区。
       编码区，是细胞DNA的一部分，能够转录信使RNA的部分，它能够合成相应的蛋白质。非编码区（Non-coding region）是不能够转录为相应信使RNA，不能指导蛋白质合成（也就是不能编码蛋白质）的区段。非编码区位于编码区前后，同属于一个基因，控制基因的表达和强弱。

外显子和内含子

       外显子拼接形成成熟的mRNA，多数基因都有UTR（Untranslated Region，非编码区），它们也是外显子拼接的产物，所以，你会发现mRNA的长度要大于CDS，只有CDS才编码蛋白。外显子与CDS区不是完全一致的，CDS区一定属于外显子，但是外显子不一定是CDS区，也就是说外显子不一定都能翻译成蛋白的。

       外显子和内含子都被转录到mRNA前体hnRNA中（heterogeneous nuclear RNA，不均一核RNA），当hnRNA进行剪接变为成熟的mRNA时，内含子被切除，而外显子保留。实际上真正编码蛋白质的是外显子，而内含子则无编码功能，内含子存在于DNA中，在转录的过程中，DNA上的内含子也会被转录到前体RNA中，但前体RNA上的内含子会在RNA离开细胞核进行翻译前被切除。

复制 转录 翻译

       DNA复制：以DNA为模板，在DNA聚合酶的催化作用下，将四种游离的dNTP按照碱基互补配对原则合成新链DNA 。（特点：模板为双链DNA，合成的新链与模板链一模一样，原料为四种dNTP，为半保留复制，需要引物）
       转录：以DNA为模版，在DNA指导的RNA聚合酶的作用下，将四种游离的NTP按照碱基互补配对的原则合成。（特点：模板为双链DNA，为半不连续转录需要引物，原料为四种NTP，合成的新链除了把DNA上的T改为U外，其他一样）
       RNA 翻译：以mRNA为模板，在核糖体内合成蛋白质的过程。（特点：模板为mRNA，原料为20种游离的氨基酸，3个碱基决定一个氨基酸）

转录流程

       mRNA：信使RNA是由DNA经hnRNA剪接而成，携带遗传信息的能指导蛋白合成的一类单链核糖核酸。
       CDS是Coding sequence（编码序列）的缩写，是编码一段蛋白产物的序列（编码mRNA转录的DNA部分），是结构基因组学术语。
       ORF是Open reading frame（开放读码框）的缩写，开放读码框ORF是从一个起始密码子开始到一个终止密码子结束的一段序列；不是所有读码框都能被表达出蛋白产物，或者能表达出占有优势或者能产生生物学功能的蛋白。
       CDS与ORF的区别？
       CDS，是编码一段蛋白产物的序列。CDS必定是一个ORF，但也可能包括很多ORF，反之，每个ORF不一定都是CDS。ORF可以指translation，CDS可以指transcription；translation是理论上的，而transcription则显然是事实存在的。

小结

资料来源

资料1: link.
资料2: link.