转录组学

全转录组测序是特定物种、组织或细胞在特定状态下所有转录产物集合，包括mRNA和非编码RNA。目前全转录组测序主要检测了mRNA、lncRNA、circRNA和miRNA。通过联合分析，解析RNA间的相互作用及共表达调控网络，并且进行竞争性内源RNA（ceRNA）分析，从而更加全面解析特定的生物学过程。

mRNA是连接基因遗传信息和生物功能的纽带，可通过高通量测序技术快速获得特定细胞或组织在某一状态下的所有mRNA转录本，结合生信分析，可以揭示不同细胞或组织之间的差异，基因剪接的复杂性和多样性，也可以检测基因融合事件，探究信号通路的调节机制。因此，mRNA测序是生物生长发育调控、生物进化规律、逆境胁迫适应机制以及疾病发生等研究的强有力工具。

miRNA是一类长度约为22nt的非编码单链RNA分子，他们对动植物转录后的基因表达进行调控，miRNA可以和靶基因3’-UTR(3’-Untranslated Region)互补配对，实现对靶mRNA的降解以及阻断蛋白编码基因的表达，防止其翻译成蛋白质。small RNA测序基于高通量测序

circRNA是一类不具有5' 末端帽子和3' 末端poly(A)尾巴、并以共价键形成环形结构的非编码RNA分子。能与蛋白质结合，募集蛋白质复合体的组分或调控基因的表达，也可作为翻译的模板指导蛋白质的合成，也可竞争性吸附miRNA阻止miRNA在3′ 非翻译区与mRNA相互作用，进而间接调控miRNA下游靶基因的表达。也可通过碱基互补配对直接调控其他RNA水平。

lncRNA是长度大于200nt的非编码RNA，可以与蛋白、DNA和RNA相互作用，其在表观遗传、细胞周期和细胞分化等生命活动中发挥着重要的调控作用。在干扰下游基因的表达，剪切mRNA，调节相应蛋白活性等方面发挥着重要的作用

细胞是生命活动的基本单位，单细胞转录组测序是对某一时刻某一状态下的单个细胞中所有mRNA表达量进行检测的一项技术，根据每个细胞中检测到的mRNA表达量，可以获得每个细胞基因的表达情况，从而识别细胞的类型，并进一步探究细胞生物学功能的变化。目前单细胞转录组测序的研究方向包括了细胞图谱构建、肿瘤免疫微环境、细胞发育等。