美国乔治亚理工学院科学家采用一种称为RNA测序（RNA-seq）的新技术，成功描绘了炭疽芽孢杆菌（Bacillus anthracis）的基因表达图谱。该研究成果发表在最新一期《细菌学期刊》（Journal of Bacteriology）网络版上，标志着任何细菌的转录组（即细菌表达不同基因时产生的完整信使RNA集合）自此可被全面定义，并为研究细菌如何调控基因表达提供了前所未有的细节。

乔治亚理工学院光电系统实验室的研究人员指出，细菌的基因组测序已相当普遍，但要更深层次地定义其转录组却是一项艰巨任务。传统方法只能一次一个基因地确定转录的结构和丰度，即使对研究最广泛的物种，完整转录组的解析也遥不可及。RNA测序方法使科学家能够克服传统局限，以极高分辨率观察B型炭疽基因组中5000多个基因的表达和调控。

RNA测序方法通过高通量测序技术实现，可同时对数百万个信使RNA（mRNA）进行测序。虽然该方法在2008年已被用于定义一些真核生物的转录组，但难以直接应用于细菌，因为细菌mRNA具有不同的结构，且不易与细胞中的其他RNA（如rRNA、tRNA）分离。

为解决这一难题，乔治亚理工学院与生命技术公司（Life Technologies）的研究人员开发了一套通用程序，使RNA测序适用于任何细菌。他们首先对在不同条件下培养的B型炭疽细胞进行测序，采集了超过2.7亿个序列“标签”（每个标签对应一个RNA分子的短片段），然后利用自制的定制软件工具将这些标签拼接成完整的转录组。

研究人员表示，这些数据整合后，可以清晰看到基因组的转录结构，即转录区域与非转录区域之间的明确边界，这代表了个别转录本的起始和终止位点。这些转录边界精确指示了调控基因表达的序列位置，而这些调控序列是其他方法难以发现的。

此外，RNA测序本质上是一种高通量计数技术，能够定量测定细胞中转录本的丰度。该方法在测量基因表达时比传统的微阵列技术具有更高的灵敏度。将细菌基因组中每个基因的结构和丰度信息相结合，研究人员可以更合理地开展抗生素发现和微生物工程设计等工作。

（来源：科技日报 冯卫东）

（《细菌学期刊》（J. Bacteriol.），doi:10.1128/JB.00122-09，Karla D. Passalacqua，Nicholas H. Bergman）