背景介绍

互作转录组测序技术DualRNA-seq是一项用于探究宿主与微生物间相互作用的创新技术。这项技术的优势在于不需要将不同的物种分开，可以在一次实验中同时分析两个或多个互作物种间基因表达的动态变化。通过构建互作模型图，可以清晰展示物种间的基因调控关系，从而揭示它们之间相互作用的机制。最初，DualRNA-seq主要应用于感染性肺炎、炎症性肠病、龋齿和牙周炎等常见慢性感染性疾病的研究。随着技术的发展，其研究范围拓展至肠道、呼吸道、皮肤及口腔微生物，逐渐从原核微生物扩展至真核微生物的互作，近期还广泛应用于植物与微生物的互作研究。

技术路线图

DualRNA-seq的实验流程可以参考WTetal（2017）的研究，为研究人员提供了详细的技术应用指导。

技术应用

在医学领域，DualRNA-seq为深入研究病原体的致病机制及宿主的免疫应答机制提供了有力支持。在农业领域，该技术的应用范围包括动植物病虫害的防治以及生物共生关系的研究。

实验方案步骤及推荐产品

在进行宿主-微生物的共提取时，可以使用尊龙凯时的MolPure® Magnetic Pathogen DNA/RNA Kit进行病原DNA/RNA的提取（货号：18306ES）。在进行gDNA消化时，推荐使用从牛胰腺提取的半乳糖苷酶I（DNase I，货号：10607ES）。若需要去除rRNA或者进行polyA捕获，可以选择微生物核糖体去除盒和磁珠法（适用于植物-微生物互作）或哺乳动物通用核糖体去除试剂盒（适用于动物-微生物互作，货号：12262ES + 12264ES或12266ES + 12264ES）。而使用Hieff NGS® mRNA Isolation Master Kit V2进行mRNA的提取（货号：12629ES）则适合互作微生物为真菌的场合。最终的建库可以通过Hieff NGS® EvoMax RNA Library Prep Kit（dUTP，货号：12340ES）完成，建议在实验中选择带有UMI标签的接头（如货号：13370ES~13371ES（Illumina）/13367ES~13368ES（MGI））。

要点强调

在进行DualRNA-seq时，有两个关键要素需要注意：首先，样本选择至关重要。研究者需确保获取到被感染的样本，但这些样本中的寄生微生物可能量很少。例如，当从被寄生植物的叶片或根茎中提取RNA时，绝大部分可能为植物的RNA；如果从感染动物的组织提取RNA，所获得的RNA同样主要是感染动物的RNA。其次，生物信息分析至关重要。在分析过程中，需要比较感染前后的差异，并细致分析差异基因是否参与了相互作用的影响。

参考文献：

1. Westermann A, Barquist L, Vogel J. Resolving host-pathogen interactions by dual RNA-seq. Plos Pathogens, 2017, 13(2): e1006033.

2. Wolf T, Kämmer P, Brunke S, et al. Two's company: studying interspecies relationships with dual RNA-seq. Current Opinion in Microbiology, 2017, 42: 73.

3. Marsh JW, Humphrys MS, Myers GSA. A Laboratory Methodology for Dual RNA-Sequencing of Bacteria and their Host Cells In Vitro. Front Microbiol, 2017 Sep 21; 8: 1830.