研究人员发表了一个简单的技巧，可以提高技术的准确性，帮助我们了解外部变量(例如温度)如何影响植物的基因活性。

“这里确实有两个贡献，”该研究论文的通讯作者、北卡罗来纳州立大学分子和结构生物化学副教授科琳·多尔蒂(Colleen Doherty)说。

“首先，我们正在提高植物研究界许多人不熟悉的问题的可见性，并强调解决方案。其次，我们已经证明，解决这个问题可以使我们的理解发生重大变化植物中的基因活性。”

争论的焦点是一种称为 RNA-seq 分析的技术，该技术用于测量基因活性的变化，即基因何时积极转录以产生蛋白质。

“我们使用 RNA-seq 分析来评估植物如何响应各种刺激或环境变化，”Doherty 说。“它被广泛使用，因为它是一种相对简单且廉价的监测植物反应的方法。”

例如，研究人员可以使用RNA-seq分析来查看当植物经历干旱条件时哪些基因被打开，从而为抗旱新植物品种的开发提供信息。

但 Doherty 和她的合作者偶然遇到了一个与 RNA-seq 分析相关的特殊挑战。

“我们在一天中的多个时间段监测植物对不同温度的反应，我们得到的结果差异很大，”多尔蒂说。“我们最初认为我们可能做错了什么。但当我们开始调查时，我们了解到，动物和酵母菌的转录会根据一天中的时间或氮缺乏等变量而发生全局变化。”

换句话说，研究人员希望了解特定变量(例如温度升高)如何影响特定基因的转录。但有一些变量(例如一天中的时间)可以增加或减少所有基因的转录。这可能会影响研究人员对他们想要研究的特定变量得出结论的能力。

“幸运的是，我们发现这个问题在研究非植物物种的研究人员中已经得到充分证实，他们已经开发出一种方法来解释这个问题，称为人工掺入，”多尔蒂说。“这些和类似的技术已在植物科学的其他领域以及使用较旧的技术和技术时得到使用。但无论出于何种原因，当我们采用 RNA-seq 分析时，我们的领域并没有将人工掺入到我们的方法中。”

人工刺入利用了与植物基因组中任何东西都不同的外源RNA片段，这意味着外源RNA不会与植物本身产生的任何东西混淆。研究人员在实验开始时将外源RNA引入分析过程。

由于转录的整体变化不会影响外源 RNA，因此它可以用作固定基准，使研究人员能够确定植物本身产生的 RNA 总体增加或减少的程度。

“当我们使用人工掺入来解释转录的全局变化时，我们发现植物在一天中不同时间暴露于温度变化的差异实际上甚至比我们预期的还要大，”多尔蒂说。

“人工刺入为我们提供了更准确的信息，更深入地了解植物在夜间的行为，因为我们发现夜间的整体转录水平更高。在我们采用人工刺入之前，我们遗漏了很多晚上发生了什么。

“人工掺入是一种优雅的解决方案，可以解决植物研究界中我们许多人甚至不知道存在的挑战，”多尔蒂说。“我们乐观地认为，这项技术将提高在影响植物物种整体转录的各种条件下转录分析的准确性。反过来，这可能有助于我们的研究界对我们研究的物种获得新的见解。

“我们没有开发这种解决方案——人工掺入——但我们真的希望它能在植物科学中得到更广泛的应用。”

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