一文教你转录组数据如何挖、文章怎么写！

如今转录组已经成为了一个普遍、有效、便捷的研究手段，具有材料要求低，实验设计简单，数据产生周期短等优点；但是很多人仍不知道该如何利用转录组技术去解决自己的科研问题，究其原因，主要是以下两种：

1. 对转录组分析结果似懂非懂，无法从海量分析内容里一层一层筛选出关键的数据结果。

2. 转录组后续分析及实验无思路，无法完成整个科研闭环。

想解决以上两个问题，一是要真正读懂转录组结果，知其然更要知其所以然；二是要多读文献，而且是好文献！为此，组学大讲堂精心筹备了《转录组结果解读与挖掘精讲班》，让你全面理解转录组分析结果，掌握标准分析后的数据挖掘思路及技巧方法，彻底玩转转录组！具体课表见文末。

下面以一篇《Scientific Reports》上的文章为例，来介绍一下做完转录组实验后，如何从大量初步数据到少量关键数据，层层筛选出自己关心的关键基因，并采用实验进行一定的验证，完成研究闭环的。

研究问题

本文拟研究的科学问题很明确：小麦穗发育过程中不同时期基因时空表达及相关调控机制。

作者选择了穗发育6个时期，观察其形态变化并通过转录组测定这6个时期小麦穗中基因表达的变化情况。如下图，显示不同时期麦穗的形态变化。

结果内容

在小麦穗发育的6个时期，分别采样并进行转录组测序，下面我们一起看一下作者是如何从海量数据里层层筛选的！

1. 首先针对测序数据结果，比较不同时期内，不同表达丰度基因的分布情况；并结合小麦基因组的ABD异源多倍体特点，分别统计基因在基因组（ABD）上分布，以及在不同时期的表达相关性，如下图：

2. 针对不同的发育时期，进行基因表达差异分析，筛选出差异表达的基因；下一步针对不同发育时期，构建K-means聚类，获得表达模式比较类似的基因集，如下图：

3. 针对差异表达的基因集，结合麦穗发育的机制，挑选生长素和细胞分裂素相关的基因，研究其表达模式，并用QPCR验证。

4. 转录因子在植物的生长发育过程中起到关键的作用，作者分析了不同家族的转录因子在穗发育过程中的表达情况；并针对AP2 家族的转录因子进行QPCR验证。

5. 结合已有的研究结果，针对穗发育过程中的一些关键的转录因子和基因进行QPCR验证和原位杂交实验。

6. 物种发育具有一定的保守性，作者根据水稻中类似的研究，分析了本实验中同源基因的表达，发现与水稻中同源基因表达趋势一致。

总结

为了研究小麦穗发育不同阶段基因的时空表达及调控机制，作者先分析了不同发育阶段基因表达的差异，阐述基因表达模式；

接下来分别分析了激素（生长素、细胞分裂素）、关键转录因子对发育调控的影响，并对筛选的关键基因及转录组因子通过QPCR、原位杂交进行了验证；

最后作者还结合他人的实验数据，论证基因在水稻和小麦中表达调控的保守性，对自己结果进一步佐证。

参考文献：

Li Y, Fu X, Zhao M, et al. A Genome-wide View of Transcriptome Dynamics During Early Spike Development in Bread Wheat[J]. Scientific reports, 2018, 8(1): 15338.

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