JP2018126078A - Methods for analyzing rna - Google Patents

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Masayoshi Ito
昌可 伊藤
広美 末木
Hiromi Sueki
広美 末木
将平 野間
Shohei Noma
将平 野間
道平 田上
Michihira Tagami
道平 田上
長谷川 哲
Satoru Hasegawa
哲 長谷川
野口 修平
Shuhei Noguchi
修平 野口
雄也 粕川
Yuya Kasukawa
雄也 粕川
アリスター フォレスト
Forrest Alistair
アリスター フォレスト
ピエロ カルニンチ
Carninci Piero
ピエロ カルニンチ
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide RNA analyzing methods enabling one step analysis of the entire sequence of a full length RNA including 3' and 5' termini and intermediate region between them.SOLUTION: Disclosed herein is an RNA analyzing method comprising the steps of: synthesizing a full length cDNA first strand from a full length RNA having a CAP structure at 5' terminus; obtaining a double stranded DNA comprising a hybrid constituted from the first strand of the full length cDNA and a second strand complementary thereto, a first unique molecular identifier and a first lead sequence attached to one of the termini of the hybrid, and a second unique molecular identifier and a second lead sequence attached to another terminus; cleaving the double stranded DNA and linking the first and second lead sequence; and amplifying and sequencing the double stranded DNA.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、CAP構造を5’末端に有する全長RNAから、両末端にユニークモレキュラーアイデンテフィアー及びリード配列をそれぞれ有する二本鎖DNAを作製することを含む、RNAの分析方法に関する。   The present invention relates to a method for analyzing RNA, comprising producing double-stranded DNA each having a unique molecular identifier and a lead sequence at both ends from full-length RNA having a CAP structure at the 5 'end.

転写物の解析方法として、CAGE(Cap Analysis of Gene Expression)法が知られている(非特許文献1)。CAGE法では、真核生物のmRNAの5’末端に存在するCAP構造を補足してcDNAを調製し、その配列を決定する。CAGE法は、転写開始点を検出でき、そして転写物の発現レベルを転写開始点ごとに定量的に解析できる方法として有用である。
しかし、転写物をより詳細に解析するためには、転写物の5’末端に加えて、下流に存在するコード領域などの中間領域や3’末端(転写終止点)を含む転写物全体を解析することが望ましい。
A CAGE (Cap Analysis of Gene Expression) method is known as a transcript analysis method (Non-patent Document 1). In the CAGE method, cDNA is prepared by complementing the CAP structure present at the 5 ′ end of eukaryotic mRNA, and its sequence is determined. The CAGE method is useful as a method that can detect the transcription start point and quantitatively analyze the expression level of the transcript for each transcription start point.
However, in order to analyze the transcript in more detail, in addition to the 5 ′ end of the transcript, the entire transcript including the intermediate region such as the coding region present downstream and the 3 ′ end (transcription termination point) is analyzed. It is desirable to do.

RNA配列の分析方法としては、イルミナ社のNextera キットによる解析手法が知られているが、この方法では5’末端又は3’末端のcDNAは回収できないため、5’末端及び3’末端の情報が欠落する。RNA配列の3’末端の解析方法としてはSAGE(Serial Analysis of Gene Expression)法が知られている(非特許文献2)。   As an RNA sequence analysis method, an analysis method using Illumina's Nextera kit is known. However, since this method cannot recover 5′-end or 3′-end cDNA, information on the 5′-end and 3′-end can be obtained. Missing. A SAGE (Serial Analysis of Gene Expression) method is known as a method for analyzing the 3 'end of an RNA sequence (Non-patent Document 2).

さらに、全長RNAの解析手法としては、Smart Seq.法(非特許文献3)が知られている。   Furthermore, as a method for analyzing full-length RNA, Smart Seq. The law (Non-Patent Document 3) is known.

Shiraki, T. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA Vol. 100, No. 26, Pages 15776-15781 (2003)Shiraki, T. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA Vol. 100, No. 26, Pages 15776-15781 (2003) Velculescu, V.E., et al., Science, Volume 270, Pages 484-487 (1995)Velculescu, V.E., et al., Science, Volume 270, Pages 484-487 (1995) Simone, P. et al., Nature Protocols, 9, 171-181 (2014)Simone, P. et al., Nature Protocols, 9, 171-181 (2014)

非特許文献3に記載されている方法においては、5’末端側はTemplate switch法を用いており、完全な末端情報を必ずしも取得できるわけではない。すなわち、この方法では完全長cDNAを作成するにあたり、5’末端側が完全ではないことが問題点としてある。さらに、PCR工程の際に生じる増幅バイアスについても考慮していないため、発現量について正確な定量的情報を得ることは困難である。   In the method described in Non-Patent Document 3, the template switch method is used on the 5 ′ end side, and complete end information cannot always be obtained. That is, this method has a problem in that the 5 'terminal side is not complete when preparing a full-length cDNA. Furthermore, since the amplification bias that occurs during the PCR process is not taken into consideration, it is difficult to obtain accurate quantitative information about the expression level.

本発明は、完全長のRNAについて5’末端及び3’末端の解析並びにそれらの中間領域を含めた全体の配列の解析を同一の工程で実施することが可能であるようなRNAの分析方法を提供することを解決すべき課題とする。   The present invention provides a method for analyzing RNA such that the analysis of the 5 ′ end and 3 ′ end of the full-length RNA and the analysis of the entire sequence including the intermediate region thereof can be performed in the same step. Providing is a problem to be solved.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、全長RNAから調製したcDNA配列の両末端にユニークモレキュラーアイデンテフィアー及びリード配列をそれぞれ導入しておくことにより、cDNAの両端が識別可能な状態で回収され、5’末端及び3’末端並びにそれらの中間領域を含めた全体の配列の解析を同一の工程で解析できることを見出した。また、PCR工程の際に生じる増幅バイアスの問題をユニークモレキュラーアイデンティファイアーの利用により解消して定量的な解析ができることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have introduced a unique molecular identifier and a lead sequence at both ends of a cDNA sequence prepared from full-length RNA, respectively, so that both ends of the cDNA can be identified. It was recovered in a possible state, and it was found that the analysis of the entire sequence including the 5 ′ and 3 ′ ends and their intermediate region can be analyzed in the same step. Further, the inventors have found that the problem of amplification bias occurring during the PCR process can be solved by using a unique molecular identifier, and that quantitative analysis can be performed, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明によれば、以下の発明が提供される。
<1> (工程1)CAP構造を5’末端に有する全長RNAと、前記全長RNAの3’末端側の塩基配列に相補的な塩基配列を有するプライマーと、DNA合成酵素とを用いて全長cDNA第一鎖を合成する工程;
(工程2)得られた全長cDNA第一鎖とそれに相補的な第二鎖とから構成されるハイブリッド、その一方の末端に付加された第一のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)及び第一のリード配列、並びにその他方の末端に付加された第二のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)及び第二のリード配列を含む二本鎖DNAを取得する工程;
(工程3)前記二本鎖DNAを切断し、かつ第一のリード配列及び第二のリード配列を連結する反応を行う工程、
(工程4)前記工程3で取得した二本鎖DNAを増幅する工程、及び
(工程5)前記工程4で増幅した二本鎖DNAの配列決定を行う工程、
を含む、RNAの分析方法。
<2> 工程1で使用するプライマーが、(T)x(U)y(T)zVNで示される塩基配列からなるプライマーである(式中、NはG又はA又はT又はCを示し、VはG又はC又はAを示し、xは2以上の整数を示し、yは2〜5の整数を示し、zは2〜10の整数を示す)、<1>に記載のRNAの分析方法。
<3> 工程1で得た全長cDNA第一鎖をウラシルを除去するエンドヌクレアーゼで処理して、プライマーに由来する配列を短くする工程をさらに含む、<2>に記載のRNAの分析方法。
<4> 工程2において、工程1で得た全長cDNA第一鎖の3’末端にリンカーを付加し、全長cDNA第一鎖の5’末端に、第二のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)及び第二のリード配列を含むリンカーを付加し、第一のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)及び第一のリード配列を含むプライマーを用いて第二鎖を合成することにより、二本鎖DNAを取得する、<1>から<3>の何れか一に記載のRNAの合成方法。
<5> 工程3において、トランスポゼースを用いて二本鎖DNAを切断し、かつ第一のリード配列及び第二のリード配列を連結する反応を行う、<1>から<4>の何れか一に記載のRNAの合成方法。
<6> 工程4において、二本鎖DNAをPCRによる増幅する、<1>から<5>の何れか一に記載のRNAの合成方法。
<7> 工程5において、決定された配列を以下のように分類することを含む、<1>から<6>の何れか一に記載のRNAの合成方法:
(a)一方の末端に第一のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)と第一のリード配列とを有し、他方の末端にユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を有さず第二のリード配列を有する配列は転写開始点を含む配列である;、
(b)一方の末端にユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を有さず第一のリード配列を有し、他方の末端にユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を有さず第二のリード配列を有する配列は中間部分の配列である;及び
(c)一方の末端にユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を有さず第一のリード配列を有し、他方の末端に第二のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)と第二のリード配列とを有する配列は転写終始点を含む配列である。
That is, according to the present invention, the following inventions are provided.
<1> (Step 1) Full-length cDNA using a full-length RNA having a CAP structure at the 5 ′ end, a primer having a base sequence complementary to the base sequence on the 3′-end side of the full-length RNA, and a DNA synthase Synthesizing the first strand;
(Step 2) A hybrid composed of the first full-length cDNA first strand and the second strand complementary thereto, the first unique molecular identifiers (Unique molecular identifiers) added to one end thereof, and the first strand Obtaining a double-stranded DNA comprising the first read sequence and the second unique molecular identifiers added to the other end and the second read sequence;
(Step 3) A step of cleaving the double-stranded DNA and ligating the first lead sequence and the second lead sequence,
(Step 4) a step of amplifying the double-stranded DNA obtained in Step 3, and (Step 5) a step of sequencing the double-stranded DNA amplified in Step 4;
A method for analyzing RNA, comprising:
<2> The primer used in step 1 is a primer having a base sequence represented by (T) x (U) y (T) z VN (wherein, N represents G or A or T or C; V represents G or C or A, x represents an integer of 2 or more, y represents an integer of 2 to 5, z represents an integer of 2 to 10), and the RNA analysis method according to <1> .
<3> The RNA analysis method according to <2>, further comprising a step of shortening a sequence derived from a primer by treating the first strand of the full-length cDNA obtained in step 1 with an endonuclease that removes uracil.
<4> In step 2, a linker is added to the 3 ′ end of the first full-length cDNA obtained in step 1, and a second unique molecular identifier (Unique molecular identifiers) is added to the 5 ′ end of the first full-length cDNA strand. And a linker containing the second lead sequence, and synthesizing the second strand using the first unique molecular identifiers and the primer containing the first lead sequence, thereby producing double-stranded DNA. The method for synthesizing RNA according to any one of <1> to <3>.
<5> In any one of <1> to <4>, in step 3, the double-stranded DNA is cleaved using transposase, and the first lead sequence and the second lead sequence are ligated. A method for synthesizing the described RNA.
<6> The RNA synthesis method according to any one of <1> to <5>, wherein in step 4, double-stranded DNA is amplified by PCR.
<7> The method for synthesizing RNA according to any one of <1> to <6>, comprising classifying the determined sequence as follows in step 5:
(A) having a first unique molecular identifier (Unique molecular identifiers) and a first read sequence at one end, and having no unique molecular identifier (Unique molecular identifiers) at the other end A sequence having a lead sequence is a sequence including a transcription start site;
(B) the first read sequence without unique molecular identifiers at one end and the second read without unique molecular identifiers at the other end A sequence having a sequence is an intermediate sequence; and (c) a first lead sequence without unique molecular identifiers at one end and a second unique at the other end. A sequence having molecular identifiers (Unique molecular identifiers) and a second read sequence is a sequence containing a transcription start point.

本発明のRNAの分析方法によれば、完全長のRNAについて5’末端及び3’末端の解析を同一の工程で実施することができる。   According to the RNA analysis method of the present invention, the analysis of the 5 'end and the 3' end of the full-length RNA can be performed in the same step.

図1は、本発明の方法における工程1及び工程2の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of step 1 and step 2 in the method of the present invention. 図2は、本発明の方法における工程3〜工程5の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of steps 3 to 5 in the method of the present invention. 図3は、作製した二本鎖完全長cDNAの長さ分布を測定した結果を示す。FIG. 3 shows the results of measuring the length distribution of the prepared double-stranded full-length cDNA.

以下、本発明についてさらに具体的に説明する。
本発明の後記する実施例においては、先ず、オリゴdT逆転写プライマーによるキャップトラッパーを用いて全長一本鎖cDNAを調製した。全長cDNAライブラリーを調製する際、両末端にオリゴヌクレオチド(リンカー又はアダプター)を連結する。cDNAの5’末端(RNAの3’末端)のアダプターに、ユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifier:UMI)及びリード配列を導入した。cDNAの3’末端(RNAの5’末端)については、プライマーを使用してUMI及びリード配列を導入した。得られた全長cDNAライブラリーを、タグメンテーション(Tagmentation、即ち、切断及び切断点へのリード配列の連結)に供して、RNA-seqライブラリーを調製した。得られたライブラリーをシークエンスすることにより、UMI及びリード配列に基づいてTSS(転写開始点)/TTS(転写終始点)タグを抽出し、参照ゲノム上にマッピングした。TSS/TTSタグのカウントは、cDNAの両末端に存在するUMIを用いて修正することによりPCRのバイアスを除外した。残りのタグを、RNA−seqとしてマッピングした。この手法により、転写領域とともに定量的なTSS/TTSの情報を得ることができる。本発明によれば、RNA全長を定量性及び方向性をもって解析することができる。
ここで、ユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifier:UMI)とは、一定の長さのランダムなヌクレオチド配列を指す。1つの核酸分子の1つの末端に1つのUMIが連結される。UMIは、連結された核酸分子が増幅された後に、同じ出発核酸分子に由来することが同定されるために十分に多様なヌクレオチド配列を有する。これにより増幅の際のバイアスを較正することができる。例えば、第一のUMIをNn(G又はA又はT又はCを示し、nは任意の整数を示す)で表すことができ、nは例えば6、7、8、9又は10である。nが8の場合(すなわち、NNNNNNNN)、第一のUMIの配列は48(65536)通りの多様性を有する。例えば、第二のUMIをVn(VはG又はC又はAを示し、nは任意の整数を示す)で表すことができ、nは例えば、7、8、9、10又は11である。nが8の場合(すなわち、VVVVVVVV)、第二のUMIの配列は38(6561)通りの多様性を有する。
また、リード配列は、二本鎖DNAの増幅及び配列決定の際に利用される特定の配列である。第一のリード配列と第二のリード配列は互いに異なる。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically.
In the following examples of the present invention, first, full-length single-stranded cDNA was prepared using a cap trapper with an oligo dT reverse transcription primer. When preparing a full-length cDNA library, oligonucleotides (linker or adapter) are ligated to both ends. A unique molecular identifier (UMI) and a lead sequence were introduced into the adapter at the 5 ′ end of the cDNA (3 ′ end of RNA). For the 3 ′ end of the cDNA (5 ′ end of RNA), UMI and a lead sequence were introduced using primers. The resulting full-length cDNA library was subjected to tagmentation (ie, cleavage and ligation of the lead sequence to the breakpoint) to prepare an RNA-seq library. By sequencing the obtained library, a TSS (transcription start point) / TTS (transcription start point) tag was extracted based on the UMI and the read sequence, and mapped onto the reference genome. The TSS / TTS tag count was corrected by using UMI present at both ends of the cDNA to eliminate PCR bias. The remaining tags were mapped as RNA-seq. By this method, quantitative TSS / TTS information can be obtained together with the transfer region. According to the present invention, the total RNA length can be analyzed with quantitativeness and directionality.
Here, the unique molecular identifier (UMI) refers to a random nucleotide sequence of a certain length. One UMI is linked to one end of one nucleic acid molecule. A UMI has a sufficiently diverse nucleotide sequence to be identified as derived from the same starting nucleic acid molecule after the linked nucleic acid molecule has been amplified. This makes it possible to calibrate the bias during amplification. For example, the first UMI can be represented by N n (G or A or T or C is shown, and n is an arbitrary integer), and n is, for example, 6, 7, 8, 9 or 10. When n is 8 (ie, NNNNNNNNN), the first UMI sequence has 4 8 (65536) variations. For example, the second UMI can be represented by V n (V represents G or C or A, and n represents an arbitrary integer), and n is, for example, 7, 8, 9, 10 or 11. When n is 8 (ie, VVVVVVVV), the second UMI sequence has 3 8 (6561) variations.
The lead sequence is a specific sequence used for amplification and sequencing of double-stranded DNA. The first lead sequence and the second lead sequence are different from each other.

また本発明の方法によれば、完全長のRNA解析を同一の反応工程で行うことができる。逆転写プライマーであるオリゴdTプライマーおよび、第2鎖合成プライマーにUMI(Unique Molecular Identifier)およびNextera kitのプライマー配列を加えることにより、同一工程において5’末端及び3’末端の配列を同定して解析を行うことが可能である。   Moreover, according to the method of the present invention, full-length RNA analysis can be performed in the same reaction step. By adding the UMI (Unique Molecular Identifier) and Nextera kit primer sequences to the oligo dT primer, which is a reverse transcription primer, and the second strand synthesis primer, the sequences at the 5 'end and 3' end are identified and analyzed in the same step. Can be done.

本発明によるRNA分析方法は、下記の工程1〜工程5を含む方法である。
(工程1)CAP構造を5’末端に有する全長RNAと、前記全長RNAの3’末端側の塩基配列に相補的な塩基配列を有するプライマーと、DNA合成酵素とを用いて全長cDNA第一鎖を合成する工程;
(工程2)得られた全長cDNA第一鎖とそれに相補的な第二鎖とから構成されるハイブリッド、その一方の末端に付加された第一のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)及び第一のリード配列、並びにその他方の末端に付加された第二のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)及び第二のリード配列を含む二本鎖DNAを取得する工程;
(工程3)前記二本鎖DNAを切断し、かつ第一のリード配列及び第二のリード配列を連結する反応を行う工程、
(工程4)前記工程3で取得した二本鎖DNAを増幅する工程、及び
(工程5)前記工程4で増幅した二本鎖DNAの配列決定を行う工程。
The RNA analysis method according to the present invention includes the following steps 1 to 5.
(Step 1) Full-length cDNA first strand using a full-length RNA having a CAP structure at the 5 ′ end, a primer having a base sequence complementary to the base sequence on the 3′-end side of the full-length RNA, and a DNA synthase Synthesizing
(Step 2) A hybrid composed of the first full-length cDNA first strand and the second strand complementary thereto, the first unique molecular identifiers (Unique molecular identifiers) added to one end thereof, and the first strand Obtaining a double-stranded DNA comprising the first read sequence and the second unique molecular identifiers added to the other end and the second read sequence;
(Step 3) A step of cleaving the double-stranded DNA and ligating the first lead sequence and the second lead sequence,
(Step 4) A step of amplifying the double-stranded DNA obtained in Step 3, and (Step 5) a step of sequencing the double-stranded DNA amplified in Step 4.

工程1及び工程2の一例を図1に示し、工程3〜工程5の一例を図2に示す。   An example of step 1 and step 2 is shown in FIG. 1, and an example of step 3 to step 5 is shown in FIG.

工程1においては、CAP構造を5’末端に有する全長RNA(図1においてはtotalRNA/polyA tailed RNAと表示)と、前記全長RNAの3’末端側の塩基配列に相補的な塩基配列を有するプライマー(図1においてはRTプライマーと表示)と、DNA合成酵素とを用いて全長cDNA第一鎖を合成する(図1の一番上の図)。   In step 1, a full-length RNA having a CAP structure at the 5 ′ end (indicated as total RNA / polyA tailed RNA in FIG. 1) and a primer having a base sequence complementary to the base sequence on the 3 ′ end side of the full-length RNA A first full-length cDNA strand is synthesized using a DNA synthase (shown as RT primer in FIG. 1) (the top diagram in FIG. 1).

RNAとしては、生体サンプル由来のRNAを使用することができる。
生体サンプルとは、微生物、動物および植物を含む生物;細胞;ウイルス及びプリオン等の感染粒子から得られる任意の材料である。
As RNA, RNA derived from a biological sample can be used.
A biological sample is any material obtained from organisms including microorganisms, animals and plants; cells; infectious particles such as viruses and prions.

RNAは、リボヌクレオチドから構成される任意の形態の核酸分子である。RNAは、スプライシングされていてもスプライシングされていなくてもよく、不完全にスプライシングされていてもプロセッシングされていてもよく、その天然起源から独立していても、合成により得られても、人工的にデザインされた鋳型、mRNA、tRNA、rRNAから誘導されてもよく、またはそれらの任意の混合物であってもよい。   RNA is any form of nucleic acid molecule composed of ribonucleotides. RNA may be spliced or unspliced, may be incompletely spliced or processed, independent of its natural origin, synthetically obtained, artificial It may be derived from a template, mRNA, tRNA, rRNA designed in any of the above, or any mixture thereof.

RNAとしては、CAP構造(キャップ構造又はキャッピング構造とも言う)を有するRNAとCAP構造を有さないRNAがある。本発明においては、CAP構造を5’末端に有する全長RNAを使用する。このようなRNAとしては真核生物のmRNAが挙げられる。真核生物のmRNAは通常、5’末端にCAP構造を、そして3’末端側にポリAテールを有する。   Examples of RNA include RNA having a CAP structure (also referred to as a cap structure or a capping structure) and RNA having no CAP structure. In the present invention, a full-length RNA having a CAP structure at the 5 'end is used. Such RNA includes eukaryotic mRNA. Eukaryotic mRNA usually has a CAP structure at the 5 'end and a poly A tail at the 3' end.

工程1で使用する、全長RNAの3’末端側の塩基配列に相補的な塩基配列を有するプライマーとしては、3’末端側の塩基配列に相補的な塩基配列を有する限り任意のものを使用することができるが、例えば、オリゴdT配列を含むプライマーを使用することができる。オリゴdT配列を含むプライマーを使用することにより、当該プライマーは、全長RNAの3’末端側にポリA配列が存在すれば、それにアニーリングすることができ、これによりRNAの3’末端側の配列の相補鎖を含む一本鎖cDNAが合成されるようになる。   As the primer having a base sequence complementary to the base sequence on the 3 ′ end side of the full-length RNA used in Step 1, any primer can be used as long as it has a base sequence complementary to the base sequence on the 3 ′ end side. For example, a primer comprising an oligo dT sequence can be used. By using a primer containing an oligo dT sequence, the primer can be annealed to the poly-A sequence if present on the 3 ′ end side of the full-length RNA, whereby the sequence of the sequence on the 3 ′ end side of the RNA can be determined. Single-stranded cDNA containing the complementary strand is synthesized.

工程1で使用するプライマーはより好ましくは、(T)x(U)y(T)zVNで示される塩基配列からなるプライマーである。式中、NはG又はA又はT又はCを示し、VはG又はC又はAを示し、xは2以上の整数を示し、yは2〜5の整数を示し、zは2〜10の整数を示す。上記の通り、(T)zの下流にT以外のヌクレオチド(V)を配置することによってプライマーのポリT配列をRNAのポリA配列の5’末端部分にアニーリングさせることができ、さらに、(U)yを含むプライマーを使用することにより、後の工程において、(U)yの領域を切断分解することにより、オリゴdTの長さを短くすることができる。即ち、本発明においては、工程1で得た全長cDNA第一鎖を、ウラシルを除去するエンドヌクレアーゼで処理して、プライマーに由来する配列を短くする工程をさらに含めることができる(図1においてUSERとして表示される工程)。これにより配列決定の際のTストレッチに起因する問題を解消することができる。 The primer used in step 1 is more preferably a primer having a base sequence represented by (T) x (U) y (T) z VN. In the formula, N represents G or A or T or C, V represents G or C or A, x represents an integer of 2 or more, y represents an integer of 2 to 5, and z represents 2 to 10 Indicates an integer. As described above, by placing a nucleotide (V) other than T downstream of (T) z , the poly T sequence of the primer can be annealed to the 5 ′ end portion of the poly A sequence of RNA, and (U ) By using a primer containing y , the length of oligo dT can be shortened by cleaving and digesting the region of (U) y in a later step. That is, the present invention can further include a step of shortening the sequence derived from the primer by treating the full-length cDNA first strand obtained in Step 1 with an endonuclease that removes uracil (FIG. 1 shows USER). Process displayed as). Thereby, the problem resulting from the T stretch at the time of sequencing can be solved.

DNA合成酵素としては、RNAからDNAを合成する逆転写酵素を使用することができる。逆転写酵素としては、公知のものを使用でき、各種市販品を使用することができる。逆転写酵素の一例としては、SuperScriptTM III RT (サーモフィッシャー)を使用することができる。 A reverse transcriptase that synthesizes DNA from RNA can be used as the DNA synthase. As reverse transcriptase, a well-known thing can be used and various commercial items can be used. As an example of reverse transcriptase, SuperScript III RT (Thermo Fisher) can be used.

工程2においては、工程1において得られた全長cDNA第一鎖とそれに相補的な第二鎖とから構成されるハイブリッド、その一方の末端に付加された第一のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)及び第一のリード配列、並びにその他方の末端に付加された第二のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)及び第二のリード配列を含む二本鎖DNAを取得する。   In step 2, a hybrid composed of the first strand of the full-length cDNA obtained in step 1 and a second strand complementary thereto, a first unique molecular identifier (Unique molecular identifiers) added to one end of the hybrid. ) And the first lead sequence, as well as a second unique molecular identifier added to the other end and a second lead sequence.

工程2の一例においては、工程1で得た全長cDNA第一鎖の3’末端にリンカー(図1において5'linkerと表示)を付加し(図1において、RT/Oxi/Bio/CapTrap/5’SSLLとして示す工程)、全長cDNA第一鎖の5’末端に、第二のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)及び第二のリード配列を含むリンカー(図1において3'linkerと表示)を付加し(図1において、3’SSLLとして示す工程)、第一のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)及び第一のリード配列を含むプライマー(図1においては2nd primerと表示)を用いて第二鎖を合成する(図1において、2ndstrand synthesisとして示す工程)ことにより、二本鎖DNAを取得することができる。 In an example of step 2, a linker (shown as 5 'linker in FIG. 1) is added to the 3 ′ end of the first full-length cDNA obtained in step 1 (in FIG. 1, RT / Oxi / Bio / CapTrap / 5 'Step shown as SSLL), a linker (indicated as 3'linker in Fig. 1) containing the second unique molecular identifiers and the second read sequence at the 5' end of the first strand of the full length cDNA. Added (step shown as 3 ′ SSLL in FIG. 1), and using a primer (labeled 2nd primer in FIG. 1) containing the first unique molecular identifiers and the first read sequence. It is possible to obtain double-stranded DNA by synthesizing double-stranded DNA (step shown as 2 nd strand synthesis in FIG. 1). it can.

工程3においては、工程2で得られた二本鎖DNAを切断し、かつ第一のリード配列及び第二のリード配列を連結する反応を行う(図1及び図2において、Tagmentationとして示す工程)。   In step 3, the double-stranded DNA obtained in step 2 is cleaved and a reaction for linking the first lead sequence and the second lead sequence is performed (step shown as Tagation in FIGS. 1 and 2). .

工程3においては、二本鎖DNAの切断及びリード配列の連結に利用可能な任意の手段を用いることができるが、トランスポゼースを用いて二本鎖DNAを切断し、かつ第一のリード配列及び第二のリード配列を連結する反応を行うことが好ましい。この切断とリード配列(アダプター配列とも言う)の連結は、市販のキットであるNextera XT DNA Library Preparation Kit (Illumina) を用いて行うことができる。   In Step 3, any means that can be used for cleaving double-stranded DNA and ligating lead sequences can be used. However, transposase is used to cleave double-stranded DNA and It is preferable to carry out a reaction for linking the two lead sequences. This cleavage and ligation of the lead sequence (also referred to as adapter sequence) can be performed using a commercially available kit, Nextera XT DNA Library Preparation Kit (Illumina).

上記した工程3により、下記の(a)〜(c)に記載した3種類の二本鎖DNAが作製されることになる。
(a)第一のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を含む第一のリード配列を一方の末端に有し、ユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を含まない第二のリード配列を他方の末端に有する二本鎖DNA、
(b)ユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を含まない第一のリード配列を一方の末端に有し、ユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を含まない第二のリード配列を他方の末端に有する二本鎖DNA、及び
(c)ユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を含まない第一のリード配列を一方の末端に有し、第二のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を含む第二のリード配列を他方の末端に有する二本鎖DNA。
By the step 3 described above, three types of double-stranded DNAs described in the following (a) to (c) are produced.
(A) a first read sequence containing a first unique molecular identifier (Unique molecular identifiers) at one end and a second read sequence not containing a unique molecular identifier (Unique molecular identifiers) Double-stranded DNA at the ends,
(B) A first read sequence that does not contain unique molecular identifiers (Unique molecular identifiers) at one end and a second read sequence that does not contain unique molecular identifiers (Unique molecular identifiers) at the other end A double-stranded DNA having, and (c) a first read sequence that does not contain unique molecular identifiers at one end and a second unique molecular identifiers. Double-stranded DNA having two lead sequences at the other end.

工程4においては工程3で取得した二本鎖DNAを増幅する(図2において、amplificationとして示す工程)。二本鎖DNAの増幅は好ましくは、PCRにより行うことができる。PCRによる増幅のために任意のDNAポリメラーゼを使用することができる。例えば、Deep Vent、Phusion、KAPA HiFi、KOD Plusなどの商品名で市販されている酵素を用いることができる。   In step 4, the double-stranded DNA obtained in step 3 is amplified (step shown as amplification in FIG. 2). Amplification of double-stranded DNA can be preferably performed by PCR. Any DNA polymerase can be used for amplification by PCR. For example, commercially available enzymes such as Deep Vent, Phusion, KAPA HiFi, and KOD Plus can be used.

工程5においては、工程4で増幅した二本鎖DNAの配列決定を行う。
工程5において、決定された配列を以下のように分類することにより、転写開始点の配列と、中間部分(コード領域)の配列と、転写終始点の配列とを区別して同時に解析することが可能である。
In step 5, the double-stranded DNA amplified in step 4 is sequenced.
In step 5, by classifying the determined sequences as follows, it is possible to simultaneously analyze the transcription start point sequence, the intermediate part (coding region) sequence, and the transcription end point sequence. It is.

(a)一方の末端に第一のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)と第一のリード配列とを有し、他方の末端にユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を有さず第二のリード配列を有する配列は転写開始点を含む配列である;、
(b)一方の末端にユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を有さず第一のリード配列を有し、他方の末端にユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を有さず第二のリード配列を有する配列は中間部分の配列である;及び
(c)一方の末端にユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を有さず第一のリード配列を有し、他方の末端に第二のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)と第二のリード配列とを有する配列は転写終始点を含む配列である。
(A) having a first unique molecular identifier (Unique molecular identifiers) and a first read sequence at one end, and having no unique molecular identifier (Unique molecular identifiers) at the other end A sequence having a lead sequence is a sequence including a transcription start site;
(B) the first read sequence without unique molecular identifiers at one end and the second read without unique molecular identifiers at the other end A sequence having a sequence is an intermediate sequence; and (c) a first lead sequence without unique molecular identifiers at one end and a second unique at the other end. A sequence having molecular identifiers (Unique molecular identifiers) and a second read sequence is a sequence containing a transcription start point.

本発明を以下の実施例により説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。   The present invention is illustrated by the following examples, but the present invention is not limited to the examples.

実施例1:リンカー調製
(1)リンカーオリゴ配列
以下のオリゴヌクレオチドを合成した。
5'linker N6 up: 5'- GTGGTAUCAACGCAGAGUACNNNNNN - P - 3'(配列番号1)
5'linker GN5 up: 5'- GTGGTAUCAACGCAGAGUACGNNNNN - P - 3' (配列番号2)
5'linker down: 5'- P - GTACTCTGCGTTGATACCAC - P - 3' (配列番号3)
3'linker up: 5'- AAAAABBBBBBBBGCAUCGCUGTCTCUTAUACACAUCUCCGAGCCCACGAGAC - P -3' (配列番号4)
3'linker down: 5'- GTCTCGTGGGCTCGGAGATGTGTATAAGAGACAGCGATGC -3' (配列番号5)
P: リン酸基修飾
Example 1: Preparation of linker (1) Linker oligo sequence The following oligonucleotides were synthesized.
5'linker N6 up: 5'-GTGGTAUCAACGCAGAGUACNNNNNN-P-3 '(SEQ ID NO: 1)
5'linker GN5 up: 5'-GTGGTAUCAACGCAGAGUACGNNNNN-P-3 '(SEQ ID NO: 2)
5'linker down: 5'-P-GTACTCTGCGTTGATACCAC-P-3 '(SEQ ID NO: 3)
3'linker up: 5'- AAAAABBBBBBBBGCAUCGCUGTCTCUTAUACACAUCUCCGAGCCCACGAGAC-P-3 '(SEQ ID NO: 4)
3'linker down: 5'-GTCTCGTGGGCTCGGAGATGTGTATAAGAGACAGCGATGC -3 '(SEQ ID NO: 5)
P: Phosphate group modification

(2)5'linkerの調製
up鎖とdown鎖のオリゴヌクレオチドをアニーリングさせ、N6/GN5突出の二本鎖linkerを調製した。
データシートを参照し、オリゴヌクレオチドを1xTEで1.5 mMとなるように溶解し、濃度を測定した。測定した濃度をもとに、1mMになるように1xTEで調整した。以下のように試薬を混合し、軽く遠心した。
[5' N6 linker]
5' linker N6 up (1 mM) 1 μl
5' linker down (1 mM) 1 μl
1 M NaCl 1 μl
1x TE 7 μl
トータル 10 μl
(2) Preparation of 5'linker
An N6 / GN5 overhanging double-stranded linker was prepared by annealing up and down strand oligonucleotides.
Referring to the data sheet, the oligonucleotide was dissolved in 1 × TE to 1.5 mM, and the concentration was measured. Based on the measured concentration, it was adjusted to 1 mM with 1 × TE. Reagents were mixed as follows and lightly centrifuged.
[5 'N6 linker]
5 'linker N6 up (1 mM) 1 μl
5 'linker down (1 mM) 1 μl
1 M NaCl 1 μl
1x TE 7 μl
10 μl total

[5' GN5 linker]
5' linker GN5 up (1 mM) 1 μl
5' linker down (1 mM) 1 μl
1 M NaCl 1 μl
1x TE 7 μl
トータル 10 μl
[5 'GN5 linker]
5 'linker GN5 up (1 mM) 1 μl
5 'linker down (1 mM) 1 μl
1 M NaCl 1 μl
1x TE 7 μl
10 μl total

次のプログラムを実行してオリゴのup鎖とdown鎖をアニーリングさせた。
95℃ 5分 → -0.1℃ /秒で83℃まで下げる → 83℃ 5分 → -0.1℃ /秒で71℃まで → 71℃ 5分 → -0.1℃ /秒で59℃まで → 59℃ 5分 → -0.1℃ /秒で47℃まで → 47℃ 5分→ -0.1℃ /秒で35℃まで → 35℃ 5分 → -0.1℃ /秒で23℃まで → 23℃ 5分 → -0.1℃ /秒で11℃まで
The following program was run to anneal the oligo up and down strands.
95 ° C 5 minutes → Decrease to 83 ° C at -0.1 ° C / second → 83 ° C 5 minutes → 71 ° C at -0.1 ° C / second → 71 ° C 5 minutes → 59 ° C at -0.1 ° C / second → 59 ° C 5 minutes → -0.1 ℃ / sec to 47 ℃ → 47 ℃ 5min → -0.1 ℃ / sec to 35 ℃ → 35 ℃ 5min → -0.1 ℃ / sec to 23 ℃ → 23 ℃ 5min → -0.1 ℃ / Up to 11 ° C in seconds

アニーリングさせたlinkerを下記の通り混合し、5' linker (100μM)を調製した。
5' N6 linker 2.5 μl
5' GN5 linker 10.0 μl
The annealed linker was mixed as follows to prepare 5 ′ linker (100 μM).
5 'N6 linker 2.5 μl
5 'GN5 linker 10.0 μl

一部を使用する濃度に希釈し、5' linker (10 μM)を調製した。
5' linker (100 μM) 1 μl
0.1 M NaCl 9 μl
A part was diluted to the concentration to be used, and 5 'linker (10 μM) was prepared.
5 'linker (100 μM) 1 μl
0.1 M NaCl 9 μl

(3)3'linkerの調製
Up鎖とdown鎖のオリゴをアニーリングさせた後、ポリメラーゼ反応により、UMI部分の相補鎖を伸長させる。
上記の(2)と同様にオリゴを溶解、濃度測定後、1mMに調整した。
以下のように試薬を混合し、軽く遠心した。
3' linker up (1 mM) 1 μl
3' linker down (1 mM) 1 μl
1M NaCl 1 μl
1x TE 7 μl
トータル 10 μl
(3) Preparation of 3'linker
After annealing the up-strand and down-strand oligos, the complementary strand of the UMI portion is extended by the polymerase reaction.
In the same manner as in (2) above, the oligo was dissolved, the concentration was measured, and adjusted to 1 mM.
Reagents were mixed as follows and lightly centrifuged.
3 'linker up (1 mM) 1 μl
3 'linker down (1 mM) 1 μl
1M NaCl 1 μl
1x TE 7 μl
10 μl total

上記(2) と同様にオリゴをアニーリングさせ、pre- 3' linker (100 μM)を調製した。
以下の試薬を混合し、10mM dVTPsを調製した。
100mM dATP/dGTP/dCTP 3 μl ずつ
水 21 μl
トータル 30 μl
The oligo was annealed in the same manner as in (2) above to prepare pre-3 ′ linker (100 μM).
The following reagents were mixed to prepare 10 mM dVTPs.
100 mM dATP / dGTP / dCTP 3 μl each
21 μl water
30 μl total

以下の反応液をpre- 3'linker (100 μM) 10 μlに混合し、68℃で10分 加温し、UMI部分の相補鎖合成を行った。
水 23.2 μl
ExTaq Buffer(10×) 4 μl
10 mM dVTPs 0.8 μl
ExTaq(5U/μl) (TaKaRa) 2 μl
トータル 30 μl
The following reaction mixture was mixed with 10 μl of pre-3′linker (100 μM) and heated at 68 ° C. for 10 minutes to synthesize complementary strands of the UMI part.
Water 23.2 μl
ExTaq Buffer (10x) 4 μl
10 mM dVTPs 0.8 μl
ExTaq (5U / μl) (TaKaRa) 2 μl
30 μl total

AMPure XP(Agencourt AMPure XP Kit (BECKMAN COULTER))は室温で30分以上放置し、使用前に転倒混和、タッピング、ボルテックス等でよく混合した。   AMPure XP (Agencourt AMPure XP Kit (BECKMAN COULTER)) was allowed to stand at room temperature for 30 minutes or more and mixed well by inversion mixing, tapping, vortexing or the like before use.

合成反応後のサンプル40 μlにAMPure XP を72 μl添加し、ピペッティングで十分に混合した。さらにイソプロパノールを88 μl添加し、ピペッティングで十分に混合した後、室温で5分間静置した。プレートをマグネチックバー(DynaMagTM-96 Side Skirted (サーモフィッシャー))にセットし、5分間静置した後、上清を除いた。プレートをマグネチックバーにセットした状態のまま、200 μlの70% エタノールを添加し、上清を静かに除いた。エタノールによる洗浄を2回繰り返した。37℃で加温した42 μlの水を添加し、凝集したビーズを60回ほどピペッティングして十分に懸濁した後、37℃で5分間加温した。プレートをマグネチックバーにセットし、5分間静置した後、上清40 μlを静かに回収し、新しい16ウェルプレートに移した。回収した上清40 μlに、以下の試薬を混合し、3'linker (10 μM)を調製した。 72 μl of AMPure XP was added to 40 μl of the sample after the synthesis reaction and mixed well by pipetting. Further, 88 μl of isopropanol was added and mixed well by pipetting, and then allowed to stand at room temperature for 5 minutes. The plate was set on a magnetic bar (DynaMag -96 Side Skirted (Thermo Fisher)), allowed to stand for 5 minutes, and then the supernatant was removed. With the plate set on a magnetic bar, 200 μl of 70% ethanol was added and the supernatant was gently removed. Washing with ethanol was repeated twice. 42 μl of water heated at 37 ° C. was added, and the aggregated beads were sufficiently suspended by pipetting about 60 times, and then heated at 37 ° C. for 5 minutes. The plate was set on a magnetic bar and allowed to stand for 5 minutes, and then 40 μl of the supernatant was gently collected and transferred to a new 16-well plate. The following reagents were mixed with 40 μl of the collected supernatant to prepare 3′linker (10 μM).

1 M NaCl 10 μl
水 50 μl
1 M NaCl 10 μl
50 μl of water

実施例2:library作成
(1)逆転写反応
16ウェルプレート(16 well micro PCR plate, clear (AXYGEN社))に、1ウェルあたり7.5 μgのTHP-1 total RNA、1 μlの100 μM RT primer(5'- TTTTTTTTUUUTTTTTVN -3') (配列番号6)を加え、水で全量を10 μlにした。このRNA/primer mixを4ウェル分作成した。[(13)SAP/USER処理]までは、4ウェルに分けたまま進めた。プレートをサーマルサイクラーにセットし、65℃ 5分間加温して熱変性させた後、氷上に2分間置いた。反応液を下記の通り調製した。下記は1サンプル分。4.4サンプル分まとめて調整した。
Example 2: Library creation (1) Reverse transcription reaction
In a 16-well plate (16 well micro PCR plate, clear (AXYGEN)), 7.5 μg THP-1 total RNA per well, 1 μl of 100 μM RT primer (5′-TTTTTTTTTUUUTTTTTVN-3 ′) (SEQ ID NO: 6 ) And made up to 10 μl with water. This RNA / primer mix was prepared for 4 wells. Until [(13) SAP / USER treatment], the process was divided into 4 wells. The plate was set on a thermal cycler, heated at 65 ° C. for 5 minutes to be heat denatured, and then placed on ice for 2 minutes. The reaction solution was prepared as follows. Below is one sample. 4.4 samples were adjusted together.

水 6.1 μl
5× First-Strand Buffer 7.6 μl
0.1 M DTT 1.9 μl
10 mM dNTPs 1.0 μl
4.9M Trehalose/2.12M Sorbitol mix 7.6 μl
SuperScript TM III RT (200 U/μl) (サーモフィッシャー)3.8 μl
トータル 28 μl
Water 6.1 μl
5 × First-Strand Buffer 7.6 μl
0.1 M DTT 1.9 μl
10 mM dNTPs 1.0 μl
4.9M Trehalose / 2.12M Sorbitol mix 7.6 μl
SuperScript TM III RT (200 U / μl) (Thermo Fisher) 3.8 μl
28 μl total

28 μlの反応液を氷上のRNA/primer mix それぞれに添加し、混合した。50℃60分、55℃10分 加温して、逆転写反応を行い、cDNA/RNA hybridを作製した。  28 μl of the reaction mixture was added to each RNA / primer mix on ice and mixed. A reverse transcription reaction was performed by heating at 50 ° C. for 60 minutes and 55 ° C. for 10 minutes to prepare a cDNA / RNA hybrid.

(2)精製
RNAClean XP(Agencourt RNAClean XP Kit (BECKMAN COULTER))は室温で30分以上放置し、使用前に転倒混和、タッピング、ボルテックス等でよく混合した。逆転写反応後のサンプル38 μlにRNAClean XP を68.4 μl ずつ添加し、ピペッティングで十分に混合した後、室温で5分間静置した。プレートをマグネチックバーにセットし、5分間静置した後、上清を除いた。プレートをマグネチックバーにセットした状態のまま、200 μlの70% エタノールを添加し、上清を静かに除いた。エタノールによる洗浄を2回繰り返した。37℃で加温した42 μlの水を添加し、凝集したビーズを60回ほどピペッティングして十分に懸濁した後、37℃で5分間加温した。プレートをマグネチックバーにセットし、5分間静置した後、上清を静かに回収し、新しい16ウェルプレートに移した。
(2) Purification
RNAClean XP (Agencourt RNAClean XP Kit (BECKMAN COULTER)) was allowed to stand at room temperature for 30 minutes or more and mixed well by inversion mixing, tapping, vortexing or the like before use. 68.4 μl of RNAClean XP was added to 38 μl of the sample after the reverse transcription reaction, mixed well by pipetting, and allowed to stand at room temperature for 5 minutes. The plate was set on a magnetic bar and allowed to stand for 5 minutes, after which the supernatant was removed. With the plate set on a magnetic bar, 200 μl of 70% ethanol was added and the supernatant was gently removed. Washing with ethanol was repeated twice. 42 μl of water heated at 37 ° C. was added, and the aggregated beads were sufficiently suspended by pipetting about 60 times, and then heated at 37 ° C. for 5 minutes. The plate was set on a magnetic bar and allowed to stand for 5 minutes, after which the supernatant was gently collected and transferred to a new 16-well plate.

(3)酸化反応
精製した逆転写反応後のサンプル40 μlを氷上に置いたまま、それぞれ以下の試薬を混合し、遮光した状態で30分間静置した。
1 M NaOAc (pH4.5) 2 μl
250 mM NaIO4 2 μl
(3) Oxidation reaction With 40 μl of the purified sample after reverse transcription reaction placed on ice, the following reagents were mixed and allowed to stand for 30 minutes in the dark.
1 M NaOAc (pH4.5) 2 μl
250 mM NaIO 4 2 μl

16 μlの1 M Tris-HCl (pH8.5)を添加し、混合した。「(2)精製」と同様の操作を行った。但し、酸化反応後のサンプル60 μlに添加するRNAClean XPの量は108 μlとした。   16 μl of 1 M Tris-HCl (pH 8.5) was added and mixed. The same operation as in “(2) Purification” was performed. However, the amount of RNAClean XP added to 60 μl of the sample after the oxidation reaction was 108 μl.

(4)ビオチン化反応
精製した酸化反応後のサンプル40 μlに以下の試薬を混合し、65℃で30分 加温した。
1 M NaOAc (pH6.0) 4 μl
10mM Biotin Hydrazide 4 μl
(4) Biotinylation reaction The following reagents were mixed with 40 μl of the purified oxidized sample and heated at 65 ° C. for 30 minutes.
1 M NaOAc (pH6.0) 4 μl
10 mM Biotin Hydrazide 4 μl

「(2)精製」と同様の操作を行った。但し、ビオチン化反応後のサンプル48 μlに添加するRNAClean XPの量は108 μlとし、さらにイソプロパノールも12 μl加えた。   The same operation as in “(2) Purification” was performed. However, the amount of RNAClean XP added to 48 μl of the sample after the biotinylation reaction was 108 μl, and 12 μl of isopropanol was further added.

(5)キャップトラップの準備
4.4サンプル分のビーズを1本のチューブで準備した。1サンプル当たり30μlのDynabeads(登録商標) M-270 Streptavidin(サーモフィッシャー)を1.5 ml チューブに入れ、マグネチックスタンド(Dynal MPC-S (サーモフィッシャー))上に静置し、ビーズを分離させて上清を除いた。マグネチックスタンドからチューブを外し、1サンプル当たり30 μlのWash buffer A(4.5 M NaCl, 50 mM EDTA (pH8.0), 0.1% Tween20)で懸濁し、マグネチックスタンドで分離させてから上清を除いた。これを2回繰り返した。1サンプル当たり105 μlのWash buffer Aでビーズを再懸濁し、使用するまで氷上に置いておいた。
(5) Preparation of cap trap
The beads for 4.4 samples were prepared in one tube. Place 30 μl of Dynabeads® M-270 Streptavidin (Thermo Fisher) per sample in a 1.5 ml tube and place on a magnetic stand (Dynal MPC-S (Thermo Fisher)) to separate the beads Qing was removed. Remove the tube from the magnetic stand, suspend in 30 μl Wash buffer A (4.5 M NaCl, 50 mM EDTA (pH 8.0), 0.1% Tween20) per sample, separate on the magnetic stand, and then remove the supernatant. Excluded. This was repeated twice. The beads were resuspended with 105 μl Wash buffer A per sample and kept on ice until use.

(6)RNaseONE処理
精製したビオチン化反応後のサンプル40μlに以下の試薬を混合し、37 ℃で30分 加温した。
RNaseONE buffer, 10× 4.5 μl
RNase ONE TM Ribonuclease (10 U/μl) (Promega) 0.5 μl
トータル 5 μl
(6) RNaseONE treatment The following reagents were mixed in 40 μl of the purified biotinylated sample and heated at 37 ° C. for 30 minutes.
RNaseONE buffer, 10 × 4.5 μl
RNase ONE TM Ribonuclease (10 U / μl) (Promega) 0.5 μl
Total 5 μl

(7)キャップトラップ
RNaseONE処理後のサンプル45μlに、「(5)キャップトラップの準備」で調製したStreptavidin ビーズ 105 μlを混合し、10分毎にピペッティングで懸濁させながら、37 ℃で30分間加温した。加温後のプレートをマグネチックバーに2分間静置し、上清を除いた。プレートをマグネチックバーからはずし、150 μlのWash buffer Aでビーズを完全に懸濁した。 プレートをマグネチックバーに2分間静置し、上清を除いた。プレートをマグネチックバーからはずし、37 ℃ で加温しておいた、150 μlのWash buffer B(10 mM Tris-HCl (pH8.5), 1 mM EDTA (pH8.0), 0.5 M NaOAc (pH6.1), 0.1% Tween20)でビーズを完全に懸濁した。プレートをマグネチックバーに2分間静置し、上清を除いた。同様に、37 ℃ で加温しておいた、150 μlのWash buffer C(0.3 M NaCl, 1 mM EDTA (pH8.0), 0.1% Tween20)でビーズを洗浄し、上清を除いた。35 μlの溶出緩衝液(1× RNaseONE buffer, 0.01% Tween20)でビーズをよく懸濁し、95℃で5分間加熱したのち、氷上にて2分間急冷した。プレートをマグネチックバーに2分間静置し、上清を新しい16ウェルプレートに回収した。30 μlの溶出緩衝液で再びビーズをよく懸濁し、同様にして上清を回収した。回収した上清は合わせて 65 μlとなった。
(7) Cap trap
Streptavidin beads 105 μl prepared in “(5) Preparation of cap trap” were mixed with 45 μl of the sample after RNaseONE treatment, and heated at 37 ° C. for 30 minutes while being suspended by pipetting every 10 minutes. The heated plate was allowed to stand in a magnetic bar for 2 minutes, and the supernatant was removed. The plate was removed from the magnetic bar and the beads were completely suspended in 150 μl Wash buffer A. The plate was placed in a magnetic bar for 2 minutes and the supernatant was removed. Remove the plate from the magnetic bar and heat at 37 ° C. 150 μl Wash buffer B (10 mM Tris-HCl (pH8.5), 1 mM EDTA (pH8.0), 0.5 M NaOAc (pH6 .1), 0.1% Tween20) completely suspended the beads. The plate was placed in a magnetic bar for 2 minutes and the supernatant was removed. Similarly, the beads were washed with 150 μl of Wash buffer C (0.3 M NaCl, 1 mM EDTA (pH 8.0), 0.1% Tween 20) that had been heated at 37 ° C., and the supernatant was removed. The beads were well suspended in 35 μl of elution buffer (1 × RNaseONE buffer, 0.01% Tween20), heated at 95 ° C. for 5 minutes, and then rapidly cooled on ice for 2 minutes. The plate was placed in a magnetic bar for 2 minutes and the supernatant was collected in a new 16-well plate. The beads were well suspended again with 30 μl of elution buffer, and the supernatant was recovered in the same manner. The collected supernatant totaled 65 μl.

(8)RNase H/I処理
キャップトラップ処理後のサンプル65μlに以下の試薬を混合し、37℃で30分間加温した。
RNaseH (60 U/μl) (TaKaRa) 0.1 μl
RNase ONETM Ribonuclease (10 U/μl) 2 μl
1x RNase ONE buffer 2.9 μl
トータル 5 μl
(8) RNase H / I treatment The following reagents were mixed in 65 μl of the sample after the cap trap treatment and heated at 37 ° C. for 30 minutes.
RNaseH (60 U / μl) (TaKaRa) 0.1 μl
RNase ONE TM Ribonuclease (10 U / μl) 2 μl
1x RNase ONE buffer 2.9 μl
Total 5 μl

「(2)精製」と同様の操作を行った。但し、RNase H/I処理後のサンプル70 μlに添加するAMPure XPの量は126 μlとした。溶出したcDNAサンプルの一部(4μl)を、cDNA QC用にとりわけ、残りのサンプルを遠心濃縮(37℃で75分間)して乾燥させた。ペレットを3 μlの水にてよく溶解させた。   The same operation as in “(2) Purification” was performed. However, the amount of AMPure XP added to 70 μl of the sample after RNase H / I treatment was 126 μl. A portion (4 μl) of the eluted cDNA sample was dried by centrifugal concentration (75 minutes at 37 ° C.) of the remaining sample, specifically for cDNA QC. The pellet was well dissolved in 3 μl of water.

(9)cDNA QC
Quant-iTTM OliGreen(登録商標) ssDNA reagent(Component A)(サーモフィッシャー)、20× TE (Component B)の希釈液を準備した。希釈方法は製品マニュアルに従った。検量線作成のために100merのoligoを終濃度0、10、20、40、60、80、100、200 ng/mlになるように調製した。
(100mer oligo: GCATTAATGAATCGGCCAACGCGCGGGGAGAGGCGGTTTGCGTAT
TGGGCGCTCTTCCGCTTCCTCGCTCACTGACTCGCTGCGCTCGGTCGTTCGGCTG) (配列番号7)
(9) cDNA QC
A diluted solution of Quant-iT OliGreen (registered trademark) ssDNA reagent (Component A) (Thermo Fisher) and 20 × TE (Component B) was prepared. The dilution method followed the product manual. In order to prepare a calibration curve, 100-mer oligos were prepared at final concentrations of 0, 10, 20, 40, 60, 80, 100, and 200 ng / ml.
(100mer oligo: GCATTAATGAATCGGCCAACGCGCGGGGAGAGGCGGTTTGCGTAT
TGGGCGCTCTTCCGCTTCCTCGCTCACTGACTCGCTGCGCTCGGTCGTTCGGCTG) (SEQ ID NO: 7)

各濃度に調製したoligo希釈溶液に等量の希釈したComponent Aを混合した(検量線溶液)。
QC用に取り分けたサンプル 4 μlに希釈したComponent A、Bを下記の通り混合した(サンプル溶液)。
An equal amount of diluted Component A was mixed with the oligo diluted solution prepared to each concentration (calibration curve solution).
Component A and B diluted to 4 μl of sample prepared for QC were mixed as follows (sample solution).

1×Component B 6 μl
1×Component A 10 μl
1 x Component B 6 μl
1 x Component A 10 μl

上記の溶液(検量線溶液、サンプル溶液)を384プレートに9 μlずつ分注する。検量線溶液は各濃度3ウェルずつ、サンプル溶液は2ウェルに分注した。ARVO SX 1420 Multilabel counter (Wallac)を使用して、測定した。測定結果から検量線を引き、得られた式からサンプルの濃度を求めたところ、totalRNA 7.5 μgから9.33 ng のcDNAが得られた。   Dispense 9 μl of the above solution (calibration curve solution, sample solution) into 384 plates. The calibration curve solution was dispensed in 3 wells at each concentration, and the sample solution was dispensed in 2 wells. Measurements were made using an ARVO SX 1420 Multilabel counter (Wallac). A calibration curve was drawn from the measurement results, and the concentration of the sample was determined from the obtained equation. As a result, 9.33 ng of cDNA was obtained from 7.5 μg of total RNA.

(10)5'末端リンカー連結反応
濃縮したcDNAサンプル3 μlを、95℃で5分加温して熱変性させた後、氷上に置いて急冷した。cDNAサンプルに以下の試薬をlinker、酵素の順で混合し、30℃で4時間反応させた。
10 μM 5' linker 2 μl
DNA ligation kit < Mighty mix > (TaKaRa) 10 μl
(10) 5′-end linker ligation reaction 3 μl of the concentrated cDNA sample was heat denatured by heating at 95 ° C. for 5 minutes, and then placed on ice for rapid cooling. The following reagents were mixed with the cDNA sample in the order of linker and enzyme, and reacted at 30 ° C. for 4 hours.
10 μM 5 'linker 2 μl
DNA ligation kit <Mighty mix> (TaKaRa) 10 μl

「(2)精製」と同様の操作を行った。但し、連結反応後のサンプル15 μlに添加するAMPure XPの量は27μlとした。   The same operation as in “(2) Purification” was performed. However, the amount of AMPure XP added to 15 μl of the sample after the ligation reaction was 27 μl.

(11)USER処理
5'末端リンカー連結反応後、精製したサンプル40 μlに、以下の試薬を混合し、37℃で30分、95℃で5分加温した後、氷上に置いて急冷した。
水 2 μl
CutSmart buffer (10×) 5 μl
USER (NEB) 3 μl
トータル 10 μl
(11) USER processing
After the 5′-end linker ligation reaction, 40 μl of the purified sample was mixed with the following reagents, heated at 37 ° C. for 30 minutes and at 95 ° C. for 5 minutes, and then rapidly cooled on ice.
2 μl water
CutSmart buffer (10 ×) 5 μl
USER (NEB) 3 μl
10 μl total

「(2)精製」と同様の操作を行った。但し、USER処理後のサンプル50 μlに添加するAMPure XPの量は90μlとした。溶出したcDNAサンプル 40μlを遠心濃縮(37℃で75分間)して乾燥させた。ペレットを4 μlの水にてよく溶解させた。   The same operation as in “(2) Purification” was performed. However, the amount of AMPure XP added to 50 μl of the sample after USER treatment was 90 μl. 40 μl of the eluted cDNA sample was concentrated by centrifugation (at 37 ° C. for 75 minutes) and dried. The pellet was well dissolved in 4 μl of water.

(12)3'末端リンカー連結反応
濃縮したcDNAサンプル4 μlを、95℃で5分加温して熱変性させた後、氷上に置いて急冷した。cDNAサンプルに以下の試薬をlinker、酵素の順で混合し、16℃で16時間反応させた。
10 μM 3'linker 1 μl
DNA ligation kit < Mighty mix > (TaKaRa) 10 μl
(12) 3′-end linker ligation reaction 4 μl of the concentrated cDNA sample was heat denatured by heating at 95 ° C. for 5 minutes, and then placed on ice for rapid cooling. The following reagents were mixed with the cDNA sample in the order of linker and enzyme, and reacted at 16 ° C. for 16 hours.
10 μM 3'linker 1 μl
DNA ligation kit <Mighty mix> (TaKaRa) 10 μl

「(2)精製」と同様の操作を行った。但し、連結反応後のサンプル15 μlに添加するAMPure XPの量は27μlとした。   The same operation as in “(2) Purification” was performed. However, the amount of AMPure XP added to 15 μl of the sample after the ligation reaction was 27 μl.

(13)SAP/USER処理
3'末端リンカー連結反応後、精製したサンプル40 μlに、以下の試薬を混合し、37℃で30分、65℃で15分加温した後、氷上に置いた。
水 4 μl
SAP buffer (10×) 5 μl
SAP (Affymetrix) 1 μl
トータル 10 μl
(13) SAP / USER processing
After the 3 ′ end linker ligation reaction, the following reagents were mixed in 40 μl of the purified sample, heated at 37 ° C. for 30 minutes and at 65 ° C. for 15 minutes, and then placed on ice.
4 μl of water
SAP buffer (10x) 5 μl
SAP (Affymetrix) 1 μl
10 μl total

SAP処理後のサンプル 50 μl に、USER 2 μlを混合し、37℃で30分、95℃で5分加温した後、氷上に置いて急冷した。「(2)精製」と同様の操作を行った。但し、SAP/USER処理後のサンプル52 μlに添加するAMPure XPの量は93.6 μlとした。溶出したcDNAサンプル 40μl、4ウェル分を1本の1.5mlにまとめて、遠心濃縮(37℃で75分間)して乾燥させた。ペレットを10 μlの水にてよく溶解させて、16ウェルプレートに移した。   50 μl of SAP-treated sample was mixed with 2 μl of USER, heated at 37 ° C. for 30 minutes and at 95 ° C. for 5 minutes, and then rapidly cooled on ice. The same operation as in “(2) Purification” was performed. However, the amount of AMPure XP added to 52 μl of the sample after SAP / USER treatment was 93.6 μl. The eluted cDNA sample (40 μl, 4 wells) was collected into one 1.5 ml, and concentrated by centrifugation (at 37 ° C. for 75 minutes) and dried. The pellet was well dissolved in 10 μl of water and transferred to a 16 well plate.

(14)第二鎖合成反応
濃縮したサンプル10 μlに以下の反応液を混合し、95℃ 5分、 55℃ 5分、72℃ 30分 加温して第二鎖を合成した。
(2nd strand synthesis primer:
5'- TCGTCGGCAGCGTCAGATGTGTATAAGAGACAGNNNNNNNNGTGGTATCAACGCAGAGTAC -3') (配列番号8)
(14) Second strand synthesis reaction The following reaction solution was mixed with 10 μl of the concentrated sample, and the second strand was synthesized by heating at 95 ° C. for 5 minutes, 55 ° C. for 5 minutes, and 72 ° C. for 30 minutes.
(2 nd strand synthesis primer:
5'- TCGTCGGCAGCGTCAGATGTGTATAAGAGACAGNNNNNNNNGTGGTATCAACGCAGAGTAC -3 ') (SEQ ID NO: 8)

水 27 μl
Reaction Buffer(5×) 10 μl
10 mM dNTP 1 μl
100 μM 2nd strand synthesis primer 1 μl
Phusion 1 μl
トータル 40 μl
27 μl water
Reaction Buffer (5x) 10 μl
10 mM dNTP 1 μl
100 μM 2 nd strand synthesis primer 1 μl
Phusion 1 μl
40 μl total

合成反応後のサンプル50 μlに、Exonuclease I (E. coli)(NEB) 1 μlを混合し、37℃ 30分加温した。「(2)精製」と同様の操作を行った。但し、Exonuclease I処理後のサンプル51 μlに添加するAMPure XPの量は91.8 μlとした。再度、「(2)精製」と同様の操作を行った。但し、サンプルに添加するAMPure XPの量は56 μlとした。溶出したサンプル 40μlを遠心濃縮(37℃で75分間)して乾燥させた。ペレットを7 μlの水にてよく溶解させた。ライブラリQCの濃度測定用に1 μl、Bioanalyzer用に1 μlを取り分けた。   1 μl of Exonuclease I (E. coli) (NEB) was mixed with 50 μl of the sample after the synthesis reaction and heated at 37 ° C. for 30 minutes. The same operation as in “(2) Purification” was performed. However, the amount of AMPure XP added to 51 μl of the sample after Exonuclease I treatment was 91.8 μl. Again, the same operation as in “(2) Purification” was performed. However, the amount of AMPure XP added to the sample was 56 μl. 40 μl of the eluted sample was concentrated by centrifugation (at 37 ° C. for 75 minutes) and dried. The pellet was well dissolved in 7 μl of water. 1 μl was used for concentration measurement of library QC and 1 μl for Bioanalyzer.

(15)ライブラリ QC
Quant-iTTM PicoGreen(登録商標)dsDNA reagent(Component A)(サーモフィッシャー)、20× TE (Component B)、Lambda DNA standard(Component C)の希釈液を準備した。希釈方法は製品マニュアルに従った。
(15) Library QC
A diluted solution of Quant-iT PicoGreen (registered trademark) dsDNA reagent (Component A) (Thermo Fisher), 20 × TE (Component B), and Lambda DNA standard (Component C) was prepared. The dilution method followed the product manual.

検量線作成のためにComponent Cを終濃度0、10、20、40、60、80、100、200 ng/mlに調製した。各濃度に調製したComponent C溶液に等量の希釈したComponent Aを混合した(検量線溶液)。
QC用に取り分けたサンプル 1μlに希釈したComponent A、Bを下記の通り混合した(サンプル溶液)。
1×Component B 9 μl
1×Component A 10 μl
Component C was prepared to a final concentration of 0, 10, 20, 40, 60, 80, 100, and 200 ng / ml for preparing a calibration curve. An equal amount of diluted Component A was mixed with the Component C solution prepared at each concentration (calibration curve solution).
Samples separated for QC Component A and B diluted to 1 μl were mixed as follows (sample solution).
1 x Component B 9 μl
1 x Component A 10 μl

上記の溶液(検量線溶液、サンプル溶液)を384プレートに9 μlずつ分注する。検量線溶液は各濃度3ウェルずつ、サンプル溶液は2ウェルに分注した。ARVO SX 1420 Mμltilabel counter (Wallac)を使用して、測定した。測定結果から検量線を引き、得られた式からサンプルの濃度を求めたところ、0.91ngの二本鎖完全長cDNAが得られた。   Dispense 9 μl of the above solution (calibration curve solution, sample solution) into 384 plates. The calibration curve solution was dispensed in 3 wells at each concentration, and the sample solution was dispensed in 2 wells. Measurements were made using an ARVO SX 1420 Multilabel counter (Wallac). A calibration curve was drawn from the measurement results, and the concentration of the sample was determined from the equation obtained. As a result, 0.91 ng of double-stranded full-length cDNA was obtained.

取り分けておいたサンプル1μl を用いて、Agilent Bioanalyzer High Sensitivity DNA kitにて、長さ分布を測定した。Linker dimerなどの夾雑物は観察されなかった(図3)。   Using 1 μl of the collected sample, the length distribution was measured with an Agilent Bioanalyzer High Sensitivity DNA kit. Contaminants such as Linker dimer were not observed (FIG. 3).

実施例3:Cap Trap RNA-seq (CTRS)
(1)シーケンスライブラリーの調製
完全長cDNA 100pg を分取しNextera XT DNA Library Preparation Kit (Illumina) によりトランスポゼースにより断片化とアダプター配列の付加(タグメンテーション)を行った。その後、同キット梱包のプライマーとPCR酵素を使用してPCRを行いAgencourt AMPure XP (BECKMAN COULTER) により精製しバッファー置換および反応副産物の除去を行った。手順の詳細は以下の通りである。「*」のある試薬はNextera XT DNA Library Preparation Kit (Illumina) およびNextera Index Kit(Illumina)の梱包物であることを示す
Example 3: Cap Trap RNA-seq (CTRS)
(1) Preparation of sequence library 100 pg of full-length cDNA was collected, and fragmentation and addition of adapter sequences (tagging) were performed by transposase using Nextera XT DNA Library Preparation Kit (Illumina). Thereafter, PCR was performed using primers and PCR enzymes packed in the kit, and purification was performed by Agencourt AMPure XP (BECKMAN COULTER) to perform buffer replacement and removal of reaction byproducts. The details of the procedure are as follows. Reagents marked with “*” indicate that they are packed with Nextera XT DNA Library Preparation Kit (Illumina) and Nextera Index Kit (Illumina)

得られた完全長cDNA(0.13ng/μl) から100pg相当量を分取しヌクレアーゼフリーの純水で5μlにメスアップした。そこにTagment DNA Buffer* を10μl とAmplicon Tagment Mix* を5μl を加えて55℃で10分間インキュベートした。インキュベート後、Neutralized Buffer* を5μl 加え、5min 室温で静置した。静置後の溶液にIndex primer S507* 5μl とN702* 5μl およびNextera PCR Master Mix* 15μl を加えた。サーマルサイクラーにセットし以下の条件でPCR反応をかけた。
72℃ 3min - 95℃ 30sec -11cycle [95℃ 10sec - 55℃ 30sec - 72℃ 30sec ] - 72℃ 1min - 10℃ hold
An amount equivalent to 100 pg was fractionated from the obtained full-length cDNA (0.13 ng / μl) and made up to 5 μl with nuclease-free pure water. Thereto, 10 μl of Tagment DNA Buffer * and 5 μl of Amplicon Tagment Mix * were added and incubated at 55 ° C. for 10 minutes. After the incubation, 5 μl of Neutralized Buffer * was added and left at room temperature for 5 min. Index primer S507 * 5 μl, N702 * 5 μl and Nextera PCR Master Mix * 15 μl were added to the solution after standing. The PCR reaction was carried out under the following conditions after setting in a thermal cycler.
72 ℃ 3min-95 ℃ 30sec -11cycle [95 ℃ 10sec-55 ℃ 30sec-72 ℃ 30sec]-72 ℃ 1min-10 ℃ hold

液量(50μl) に対して1.2倍量(60μl)のAgencourt AMPure XP (BECKMAN COULTER)を使用してバッファー置換および反応副産物の除去を行った。反応生成物を可能な限り除去するため同様の精製操作をあと2回繰り返した(合計3回)。精製後のサンプル(シーケンスライブラリー)はResuspension Buffer* 20μlに溶出した。   Buffer replacement and removal of reaction byproducts were performed using 1.2 times (60 μl) of Agencourt AMPure XP (BECKMAN COULTER) with respect to the liquid volume (50 μl). In order to remove the reaction product as much as possible, the same purification operation was repeated two more times (3 times in total). The purified sample (sequence library) was eluted in 20 μl of Resuspension Buffer *.

実施例で使用したPrimer 配列
Nextera Index Kit - PCR primers 梱包品
S505
AATGATACGGCGACCACCGAGATCTACACAAGGAGTATCGTC(配列番号9)
N702
CAAGCAGAAGACGGCATACGAGATCTAGTACGGTCTCGTGGGCTCGG(配列番号10)
Primer sequence used in the examples
Nextera Index Kit-PCR primers Package
S505
AATGATACGGCGACCACCGAGATCTACACAAGGAGTATCGTC (SEQ ID NO: 9)
N702
CAAGCAGAAGACGGCATACGAGATCTAGTACGGTCTCGTGGGCTCGG (SEQ ID NO: 10)

(2)シークエンスおよびデータ解析
得られたシークエンスライブラリーをHiSeq 2500(Illumina)により配列決定(シーケンス)を行った。シーケンス条件は以下の通りである。
High output mode, 100 paired-end, 1/4 lane 相当量
投入シーケンスライブラリー濃度 10pM
(2) Sequence and data analysis The obtained sequence library was sequenced by HiSeq 2500 (Illumina). The sequence conditions are as follows.
High output mode, 100 paired-end, equivalent to 1/4 lane Input sequence library concentration 10pM

シーケンスにより約4400万リードを得た。
得られたリードを5' 端認識配列をもつもの、 3' 端認識配列をもつもの、いずれの認識配列も持たないもので区分したところそれぞれ18.1%, 10.6%, 64.3% であった(表1)。
得られた各区分をhuman genome参照配列にmapping したところmap率は5'端、3'端、その他のそれぞれで83.1%, 80.5%, 72.6% であった(表2)。
さらに各区分においてmapされた領域を調べたところ、各区分の大部分が期待されるトランスクリプトの領域にmapされていることが確認された(表3)。
About 44 million reads were obtained by sequencing.
When the obtained reads were divided into those having a 5 ′ end recognition sequence, those having a 3 ′ end recognition sequence, and those having no recognition sequence, they were 18.1%, 10.6% and 64.3%, respectively (Table 1). ).
When the obtained sections were mapped to the human genome reference sequence, the map ratios were 83.1%, 80.5%, and 72.6% at the 5 ′ end, 3 ′ end, and others, respectively (Table 2).
Further, when the mapped area in each section was examined, it was confirmed that most of each section was mapped to the expected transcript area (Table 3).

70〜80% が解析可能なリードであり、歩留まりは良好といえる。   70-80% of the leads are analyzable, and the yield is good.

Upstream100, 5UTR_exon: 既知のトランスクリプトームの5'側の領域
3UTR_exon, Downstream 100:既知のトランスクリプトームの3'側の領域
Coding_exon:既知のトランスクリプトーム中に位置する領域
Upstream100, 5UTR_exon: 5 'side of the known transcriptome
3UTR_exon, Downstream 100: 3 'side of the known transcriptome
Coding_exon: An area located in a known transcriptome

Claims (7)

(工程1)CAP構造を5’末端に有する全長RNAと、前記全長RNAの3’末端側の塩基配列に相補的な塩基配列を有するプライマーと、DNA合成酵素とを用いて全長cDNA第一鎖を合成する工程;
(工程2)得られた全長cDNA第一鎖とそれに相補的な第二鎖とから構成されるハイブリッド、その一方の末端に付加された第一のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)及び第一のリード配列、並びにその他方の末端に付加された第二のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)及び第二のリード配列を含む二本鎖DNAを取得する工程;
(工程3)前記二本鎖DNAを切断し、かつ第一のリード配列及び第二のリード配列を連結する反応を行う工程、
(工程4)前記工程3で取得した二本鎖DNAを増幅する工程、及び
(工程5)前記工程4で増幅した二本鎖DNAの配列決定を行う工程、
を含む、RNAの分析方法。
(Step 1) Full-length cDNA first strand using a full-length RNA having a CAP structure at the 5 ′ end, a primer having a base sequence complementary to the base sequence on the 3′-end side of the full-length RNA, and a DNA synthase Synthesizing
(Step 2) A hybrid composed of the first full-length cDNA first strand and the second strand complementary thereto, the first unique molecular identifiers (Unique molecular identifiers) added to one end thereof, and the first strand Obtaining a double-stranded DNA comprising the first read sequence and the second unique molecular identifiers added to the other end and the second read sequence;
(Step 3) A step of cleaving the double-stranded DNA and ligating the first lead sequence and the second lead sequence,
(Step 4) a step of amplifying the double-stranded DNA obtained in Step 3, and (Step 5) a step of sequencing the double-stranded DNA amplified in Step 4;
A method for analyzing RNA, comprising:
工程1で使用するプライマーが、(T)x(U)y(T)zVNで示される塩基配列からなるプライマーである(式中、NはG又はA又はT又はCを示し、VはG又はC又はAを示し、xは2以上の整数を示し、yは2〜5の整数を示し、zは2〜10の整数を示す)、請求項1に記載のRNAの分析方法。 The primer used in step 1 is a primer having a base sequence represented by (T) x (U) y (T) z VN (wherein N represents G or A or T or C, and V represents G Or C or A, x represents an integer of 2 or more, y represents an integer of 2 to 5, and z represents an integer of 2 to 10, and the RNA analysis method according to claim 1. 工程1で得た全長cDNA第一鎖をウラシルを除去するエンドヌクレアーゼで処理して、プライマーに由来する配列を短くする工程をさらに含む、請求項2に記載のRNAの分析方法。 The method for analyzing RNA according to claim 2, further comprising a step of shortening a sequence derived from a primer by treating the first strand of the full-length cDNA obtained in step 1 with an endonuclease that removes uracil. 工程2において、工程1で得た全長cDNA第一鎖の3’末端にリンカーを付加し、全長cDNA第一鎖の5’末端に、第二のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)及び第二のリード配列を含むリンカーを付加し、第一のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)及び第一のリード配列を含むプライマーを用いて第二鎖を合成することにより、二本鎖DNAを取得する、請求項1から3の何れか一項に記載のRNAの合成方法。 In step 2, a linker is added to the 3 ′ end of the first full-length cDNA obtained in step 1, and a second unique molecular identifier (Unique molecular identifier) and a second unique molecular identifier are added to the 5 ′ end of the first full-length cDNA first strand. A double-stranded DNA is obtained by adding a linker containing the first read sequence and synthesizing the second strand using the first unique molecular identifiers and a primer containing the first read sequence. The method for synthesizing RNA according to any one of claims 1 to 3. 工程3において、トランスポゼースを用いて二本鎖DNAを切断し、かつ第一のリード配列及び第二のリード配列を連結する反応を行う、請求項1から4の何れか一項に記載のRNAの合成方法。 In the step 3, the reaction of cleaving double-stranded DNA using transposase and ligating the first lead sequence and the second lead sequence is performed. Synthesis method. 工程4において、二本鎖DNAをPCRによる増幅する、請求項1から5の何れか一項に記載のRNAの合成方法。 The method for synthesizing RNA according to any one of claims 1 to 5, wherein in step 4, double-stranded DNA is amplified by PCR. 工程5において、決定された配列を以下のように分類することを含む、請求項1から6の何れか一項に記載のRNAの合成方法:
(a)一方の末端に第一のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)と第一のリード配列とを有し、他方の末端にユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を有さず第二のリード配列を有する配列は転写開始点を含む配列である;、
(b)一方の末端にユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を有さず第一のリード配列を有し、他方の末端にユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を有さず第二のリード配列を有する配列は中間部分の配列である;及び
(c)一方の末端にユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)を有さず第一のリード配列を有し、他方の末端に第二のユニークモレキュラーアイデンテフィアー(Unique molecular identifiers)と第二のリード配列とを有する配列は転写終始点を含む配列である。
The method of synthesizing RNA according to any one of claims 1 to 6, comprising classifying the determined sequence as follows in step 5:
(A) having a first unique molecular identifier (Unique molecular identifiers) and a first read sequence at one end, and having no unique molecular identifier (Unique molecular identifiers) at the other end A sequence having a lead sequence is a sequence including a transcription start site;
(B) the first read sequence without unique molecular identifiers at one end and the second read without unique molecular identifiers at the other end A sequence having a sequence is an intermediate sequence; and (c) a first lead sequence without unique molecular identifiers at one end and a second unique at the other end. A sequence having molecular identifiers (Unique molecular identifiers) and a second read sequence is a sequence containing a transcription start point.
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