美國喬治亞理工學(xué)院科學(xué)家使用一種稱為RNA測序的新技術(shù)，描繪出了炭疽芽孢桿菌的基因表達(dá)。公布在最新一期《細(xì)菌學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上的此項(xiàng)研究成果，標(biāo)志著任何細(xì)菌轉(zhuǎn)錄（細(xì)菌表達(dá)不同基因時(shí)產(chǎn)生的完整信使RNA集合）自此可被全面定義，并為研究細(xì)菌如何調(diào)控基因表達(dá)提供了更多細(xì)節(jié)。

喬治亞理工學(xué)院光電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的研究人員表示，細(xì)菌的基因組測序已是相當(dāng)普通的事情，但要更深層次地定義其轉(zhuǎn)錄是一件非常艱巨的任務(wù)。使用傳統(tǒng)方法，轉(zhuǎn)錄的結(jié)構(gòu)和豐度實(shí)際上只能一次一個(gè)基因地加以確定，即使是最為廣泛研究的物種，要對(duì)其進(jìn)行完整意義上的轉(zhuǎn)錄也是遙不可及之事。RNA測序方法使科學(xué)家們得以克服傳統(tǒng)方法的局限，以非常詳細(xì)的方式觀察B型炭疽基因組的5000多個(gè)基因中的每一個(gè)基因的表達(dá)和調(diào)控。

RNA測序方法通過使用一種稱為高通測序的技術(shù)來實(shí)施，可同時(shí)對(duì)數(shù)百萬個(gè)信使RNA進(jìn)行測序。雖然這種方法在2008年曾被用來定義一些真核有機(jī)體的轉(zhuǎn)錄，但其難以適用于細(xì)菌，因?yàn)榧?xì)菌信使RNA具有不同的結(jié)構(gòu)，且不易和細(xì)胞中的其他RNA相分離。

為了解決這個(gè)問題，喬治亞理工學(xué)院和生命技術(shù)公司的研究人員開發(fā)了一套可讓RNA測序適用于任何細(xì)菌的程序。

在使用這種技術(shù)研究B型炭疽的過程中，研究人員對(duì)收集自不同條件下生長的B型炭疽細(xì)胞進(jìn)行了測序。他們采集了超過2億7千萬個(gè)序列“標(biāo)記”，其中每一個(gè)序列相當(dāng)于一個(gè)RNA分子的短片段，然后，他們使用自己開發(fā)的定制軟件工具將其拼接在一起。

研究人員表示，這些數(shù)據(jù)一旦合在一起，就很容易看到基因組的轉(zhuǎn)錄結(jié)構(gòu)，也就是看到基因組的轉(zhuǎn)錄和非轉(zhuǎn)錄區(qū)域間的清晰邊界，這代表了個(gè)別轉(zhuǎn)錄開始和終止的地方。這些轉(zhuǎn)錄邊界準(zhǔn)確地告知研究人員在哪里可找到管理基因表達(dá)的調(diào)控序列，而這些序列是其他方法非常難以找到的。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，RNA測序本質(zhì)上只是一種高通量的計(jì)數(shù)技術(shù)，它提供了一種方法來決定細(xì)胞中的轉(zhuǎn)錄有多豐富。該方法在測量基因表達(dá)時(shí)要比傳統(tǒng)的微陣列方法具有高得多的靈敏度。將一個(gè)細(xì)菌基因組中每個(gè)基因的結(jié)構(gòu)和豐度信息相結(jié)合，研究人員就可以采取更為合理的方法來完成抗生素發(fā)現(xiàn)和微生物工程設(shè)計(jì)這樣的工作