基于Nanopore平台测序的TAIL Iso-seq可以准确量化转录本的Poly(A)尾长度,同时分析可变剪接、融合基因、鉴定新异构体,精确定量转录本表达水平,深度解析Poly(A)尾在基因表达调控中的作用。


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Q:Tail Iso-seq的取样建议?
Tail Iso-seq细胞总量≥ 1 X 107个起送,全长转录组植物组织送样量须达到至少0.5g,动物取新鲜组织,组织体积要小,尽量长宽高≤0.5cm ,所切组织块的大小可参考绿豆颗粒的大小,送样量须达到至少0.2g。血液样本通常建议送新鲜血样,哺乳动物全血:2.5-5ml;鱼类、禽类、两栖类全血:0.5-1.0ml 及以上。
Total RNA的送样要求:

Q:Tail Iso-seq能测到lncRNA的Poly(A)长度吗?
可以,如果lncRNA有Poly(A)尾,可以通过Tail Iso-seq技术进行Poly(A)尾长度检测。
Q:Tail Iso-seq能检测近远端Poly(A)位点使用吗?
可以通过Tail Iso-seq技术直接分析基因Poly(A)位点的近远端usage情况。
Q:想了解某个基因的Poly(A)长度在组间差异及其与基因表达量的关系,怎么做?
Tail Iso-seq能够检测转录本在各样本中的Poly(A)长度分析,因此可以分析组与组之间Poly(A)长度差异。进一步将Poly(A)长度与转录本的表达量进行关联分析即可以得到Poly(A)长度与转录本表达的调控关系。
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项目案例 Tail Iso-seq技术揭示TENT5A稳定MYC mRNA促骨肉瘤干性机制(Cancer Research,IF=16.6)

本研究基于骨肉瘤临床队列和单细胞转录组数据,发现非经典胞质多聚腺苷酸化酶TENT5A在MYC激活的肿瘤中显著上调,并与患者不良预后及化疗耐药密切相关。通过体内外功能实验,证实TENT5A以MYC依赖的方式驱动肿瘤干性维持、增强成瘤能力及转移负荷。
使用Tail Iso-seq技术,突破了传统RNA-seq无法直接测量Poly(A)尾长度的局限,在转录本异构体水平上实现了对Poly(A)尾动态变化的精准解析。测序结果显示:在MYC激活的骨肉瘤组织中,MYC mRNA的Poly(A)尾长度显著长于MYC未激活组;细胞模型中,TENT5A过表达可特异性延长MYC mRNA的Poly(A)尾,而敲低则导致尾长缩短;结合放线菌素D处理实验,Tail Iso-seq直接证实了Poly(A)尾延长与MYC mRNA稳定性增强之间的因果关系。此外,小分子抑制剂Ro-3306处理后,Tail Iso-seq分析进一步揭示,有652个基因同时出现Poly(A)尾缩短和表达下调,其中MYC靶基因集呈现最强负富集,明确了Ro-3306通过靶向TENT5A-MYC轴发挥药效。
本研究首次阐明了TENT5A介导的胞质多聚腺苷酸化是MYC转录后稳定的核心分子机制,解释了MYC拷贝数与表达水平脱节的临床现象。Tail Iso-seq技术直接证明了Poly(A)尾延长是MYC mRNA稳定的功能基础,为靶向“难以成药”的MYC蛋白提供了以TENT5A为节点的间接干预策略。
参考文献:
Tao Y, Zhang Q, Wang H, et al. TENT5A Maintains MYC mRNA Stability to Enhance Osteosarcoma Stemness. Cancer Research. 2026
项目案例 TAIL Iso-seq技术助力解析马铃薯盐胁迫下APA动态响应机制(Horticultural Plant Journal,IF=6.2)

本研究通过多维度评价体系成功筛选出耐盐与盐敏感马铃薯种质,明确了耐盐型种质通过增强ROS清除能力、维持离子平衡及优化叶片结构适应盐胁迫的生理机制。
使用TAIL Iso-seq技术,克服了传统RNA-seq在捕捉完整转录本及Poly(A)位点信息上的局限,首次系统揭示了马铃薯盐胁迫下全基因组APA动态图谱。研究发现大多数马铃薯基因具有多个Poly(A)位点,盐胁迫下耐盐与敏感材料的APA分布模式显著相反;盐胁迫普遍诱导3’UTR延长,且APA响应基因在耐盐材料中富集于离子转运和ROS清除等关键通路。
揭示了APA调控盐胁迫响应的分子机制:耐盐马铃薯通过增加远端Poly(A)位点的使用,促使抗氧化等关键基因的3’UTR延长并上调其表达,从而应对盐胁迫。
参考文献:
Wang K, et al. Screening of salt-tolerant potato germplasms and dynamic changes of APA in response to salt stress. Horticultural Plant Journal, 2025
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大多数真核 mRNA 的 3‘非翻译区域下游含有一个非模板化的 poly(A)尾,这个尾有助于 mRNA 的稳定和向细胞质内的运输。poly(A)尾长度会影响mRNA的翻译效率,因此,poly(A) 尾长度分析可解析 mRNA 降解和翻译的动态调控过程,也能够发现一些 RNA 裂解和加尾的未知特点。使用 Dorado对有效数据的 poly(A) 长度进行计算,获得转录本对应的 poly(A) 长度。

不同样本的 poly(A) 尾长的分布图
将 poly(A) 长度中位数与表达量关联起来,得到 poly(A) 长度与转录本表达量的关联结果。

样品 poly(A) 长度与表达量的分布图
在真核生物中50% ~ 80%的基因有多个poly(A)位点,这些基因通过选择不同poly(A)位点进行多聚腺苷酸化,进而形成多个不同的 mRNA异构体,这个现象称为可变多聚腺苷酸化(alternative poly(A)denylation, APA)。当APA发生在内含子区域或编码区时,不同poly(A)位点的使用可能会导致其编码的蛋白序列发生改变;当APA发生在基因的3’UTR区域,会产生不同3’UTR长度的mRNA异构体,而不同长度的3’UTR会影响RNA结合蛋白(RNA-binding proteins, RBPs)在mRNA 3’UTR区域的结合,进而影响mRNA的功能、稳定性、翻译以及亚细胞定位。
使用 Quantifypoly(A) 进行poly(A)位点的鉴定、聚类与注释。

PAT在基因各个区域分布图
基因的poly(A)位点数量分布如下图所示:

PAC数量分布图
3’UTR 长度变化统计如下图所示:

3’UTR长度变化的统计
3’UTR长度的变化与基因表达之间的关系结果展示如下:

3’UTR长度的变化与基因表达之间的关系
利用表达定量得到的转录本在各个样品中的表达量 reads count 数据,进行差异表达分析。差异表达分析的软件为 DESeq2 ,筛选阈值为 padj < 0.05 且 |log2FoldChange| > 1.0,鉴定的差异表达转录本数目。

差异表达转录本火山图
富集分析统计学方法一般使用超几何检验,找出差异基因/转录本相对于所有有注释的基因/转录本显著富集的 GO Term 或 KEGG Pathway,KEGG富集分析软件为 clusterProfiler,GO富集分析软件为topGO。

差异表达转录本 GO 富集分析 dotplot 图

差异表达转录本 PATHWAY 富集分析 barplot 图