南京大学、浙江大学和扬州大学整合单细胞转录组大数据解析植物lncRNA基因调控网络

2023年9月15日，南京大学医药生物技术全国重点实验室、生命科学学院陈迪俊团队联合扬州大学左示敏团队和浙江大学陈铭团队在《Plant Communications》上发表了题为“Single-cell transcriptome analysis dissectslncRNA-associated gene networks inArabidopsis”的研究论文。该研究通过整合分析已发表单细胞数据绘制了拟南芥幼苗期的细胞图谱，在此基础上解析了lncRNA的基因表达异质性及基因调控网络。

首先，作者通过整合28个已发表scRNA-seq数据集，构建了一个拟南芥幼苗期的单细胞转录组图谱。在此基础上，作者对在不同细胞类型中特异性表达的lncRNA进行了深入分析，发现其与mRNA具有一致的表达模式。通过反卷积分析，发现lncRNA的细胞类型特异性极大地解释了其组织特异性。然后，作者在细胞类型水平上构建了lncRNA和 mRNA 共表达基因调控网络，并深入解析了包括木质部在内的细胞类型特异性基因调控网络，发现大量lncRNA与蛋白编码基因共表达基因模块，而且这些共表达基因模块被相同的转录因子所调控。最后，作者利用原位杂交试验手段对部分lncRNA的表达模式进行了验证。此外，该研究还构建了一个在线单细胞图谱数据库scPLAD，方便广大研究者查阅lncRNA在不同细胞类型中的表达模式。综上所述，这项工作将单细胞数据整合分析应用于植物lncRNA的研究中，为解析lncRNA相关生物学功能提供了宝贵的数据资源及研究思路。