GRO-seq，全称 Global Run-On sequencing，即全基因组核 run-on 测序，是一种用于检测新生 RNA 和活跃转录状态的高通量测序技术。该技术通过捕获正在转录中的 RNA polymerase 所延伸的新生 RNA，能够在全基因组范围内解析转录活性、转录方向、启动子近端暂停、反义转录、增强子转录和转录终止等事件。传统 RNA-seq 主要检测细胞中已经积累的成熟 RNA，其信号同时受到 RNA 合成、剪接、输出和降解等多个过程影响，不能完全代表实时转录活性。GRO-seq 通过核 run-on 反应直接标记正在延伸的 nascent RNA，因此可以更直接地反映基因组各区域的即时转录状态。
GRO-seq 原理是：只让实验开始前已经处于转录延伸状态的 RNA polymerase 继续延伸一小段 RNA，同时抑制新的转录起始。实验中通常分离细胞核，在 nuclear run-on 反应体系中加入 BrUTP 等标记核苷酸，使正在延伸的新生 RNA 掺入标记。随后利用抗 BrU 抗体富集被标记的新生 RNA，经片段化、接头连接、反转录、PCR 扩增和高通量测序，最终将测序 reads 比对到参考基因组，从而获得全基因组范围内活跃转录复合物的位置、丰度和方向信息。
1. 样本处理与细胞核分离：对细胞或组织样本进行预处理，分离完整细胞核，尽量保留取样时的转录复合物状态，为后续核 run-on 反应提供稳定起始材料。
2. 核运行反应（Nuclear Run-on）：在分离的细胞核中加入 Br-UTP 等标记核苷酸，使正在延伸的 RNA polymerase 继续合成新生 RNA，并将标记核苷酸掺入 RNA 链中。
3. RNA 提取与片段化：反应结束后提取 RNA，并进行适当片段化处理，以便后续富集、建库和高分辨率定位。
4. 新生 RNA 富集：利用抗 BrU/BrdU 抗体特异性富集带有 BrU 标记的新生 RNA，去除未标记 RNA，提高目标信号比例。
5. 文库构建：对富集后的新生 RNA 进行接头连接、反转录和 PCR 扩增，构建适用于高通量测序的链特异性文库。
6. 高通量测序：对构建完成的文库进行高通量测序，获得全基因组范围的新生 RNA 序列信息。
7. 数据分析：将测序 reads 比对至参考基因组，生成正负链新生转录信号图谱，并开展转录活性、eRNA、启动子暂停、差异转录等分析。
1、转录活性分析：基于基因区域的新生 RNA 信号，评估不同样本或处理组之间的即时转录变化，筛选转录激活或抑制的基因，并进行差异分析、功能富集分析；
2、调控元件分析：通过检测基因间区的新生 RNA 信号，识别活跃调控元件，并分析不同处理组之间的表达差异；
3、转录动力学分析：分析 RNA polymerase 在基因体和终止区域的分布特征，评估暂停、暂停释放、转录延伸、终止以及共转录加工过程，揭示基因表达变化背后的转录动力学机制；
4、分子调控轴解析：筛选具有调控关系的转录因子-调控元件、调控元件-靶基因、转录因子-靶基因对，构建“调控元件—转录因子—靶基因”的候选调控关系网络，深入解析核内转录调控机制。
1. 区分直接和间接转录响应：GRO-seq 可直接检测正在发生的新生转录，适合用于观察处理后早期基因转录变化。相比普通 RNA-seq，GRO-seq 更能区分基因是否被立即转录激活/抑制
2. 增强子活性与 eRNA 检测：发现真正被激活的调控元件。活跃增强子常伴随 eRNA 产生，而 eRNA 通常丰度低、稳定性差、响应快，常规 RNA-seq 不易充分捕获。GRO-seq 可通过新生 RNA 信号识别处于活跃状态的增强子区域。
3. 转录动力学分析：暂停释放、延伸与终止。GRO-seq 可观察 RNA polymerase 在基因体和终止区域的分布，用于分析转录过程。
4. 转录调控机制解析。同时检测转录因子、调控元件、靶基因的基因表达，构建“转录因子—调控元件—靶基因”的转录调控网络，深入解析核内调控机制。
1. 覆盖更全面：同时解析增强子转录与基因转录
GRO-seq 检测新生 RNA，不局限于成熟 mRNA，可同时捕获基因本体转录信号和增强子区域产生的 eRNA 信号。对于转录调控研究而言，该技术不仅能回答“哪些基因被激活”，还能进一步追踪“哪些调控元件被激活”。
2. 去除稳态 RNA 干扰，识别直接转录效应
普通 RNA-seq 反映的是 RNA 合成、加工和降解后的稳态结果，容易受到 RNA 稳定性变化、转录后调控和继发效应影响。GRO-seq 直接检测正在发生的新生转录，更适合捕捉药物、刺激或基因扰动后的原发转录响应，帮助区分直接转录效应与间接表达变化。
3. 捕获瞬态响应，提升早期调控事件检测灵敏度
许多转录调控事件发生迅速且持续时间短，例如激素刺激、炎症因子处理、转录因子激活或药物干预后的早期响应。GRO-seq 可捕获瞬时产生的新生 RNA 信号，尤其适合发现常规 RNA-seq 中容易被稀释或遗漏的短暂转录变化。
4. 解析转录动力学过程
GRO-seq 可观察 RNA polymerase 增强子、基因体和终止区域的分布，适用于分析暂停释放、延伸、终止及共转录 RNA 加工等过程。该技术能够从“是否表达”进一步深入到“转录如何被调控”。
1. 实验流程自主研发，特殊提核方式有效捕获新生RNA。
2. 不限物种及组织类型，非模式物种执行经验丰富，已开展包括人，鼠，猴子、牛、拟南芥、小麦、芒果、油松、鱼、虾、贝等十余种动植物项目。
3. 分析体系完善，包含基因活性、调控元件、转录动力学以及三元调控网络，提供全面的分析结果与多组学联合应用分析。
4. 文章级全流程服务，包括一对一方案谈论及制定、检测数据解读、个性化分析、验证方案、审稿意见回复等。
a. 组织或细胞液氮速冻后干冰寄送。
b. 不同类型样本推荐送样量如下：
普通 RNA-seq 主要检测细胞中已经积累的 RNA，反映的是 RNA 合成和降解共同作用后的稳态水平。GRO-seq检测的是正在转录的新生RNA，更接近实时转录活性，适合研究直接转录响应和转录调控机制。
ChIP-seq 检测某个蛋白或组蛋白修饰在基因组上的结合位置，例如 Pol II、H3K27ac 或某个转录因子。GRO-seq 检测正在发生的转录活动。Pol II ChIP-seq 能看到 Pol II 是否结合在某个区域，但不一定能判断其是否正在有效延伸；GRO-seq 可以更直接反映 engaged polymerase 的转录输出。
chip-seq看到静态关联，有蛋白结合不代表活性状态；新生RNA直接检测活性状态。
可以。活跃增强子常产生短暂、低丰度、双向转录的 eRNA。GRO-seq 对新生 RNA 和不稳定 RNA 具有较高敏感性，适合用于识别活跃增强子，并可与 H3K27ac ChIP-seq、ATAC-seq 或 CUT&Tag 结果联合分析。
GRO-seq 和 TT-seq 都属于新生 RNA 或新近合成 RNA 检测技术，但原理和适用场景不同。
GRO-seq 是基于 nuclear run-on 反应。实验中分离细胞核，让已经处于延伸状态的 RNA polymerase 继续延伸并掺入标记核苷酸，随后富集这些标记的新生 RNA。它更直接反映实验开始时正在工作的 RNA polymerase 状态，适合研究即时转录活性、Pol II 分布、启动子暂停、增强子 eRNA 和转录动力学。
TT-seq 通常基于 4sU 代谢标记。活细胞在一段时间内摄入 4sU，新合成 RNA 被代谢标记，随后通过化学偶联和亲和富集获得新近合成 RNA。TT-seq 更适合研究一段标记时间窗口内的新生 RNA 合成，并可用于分析 RNA synthesis、processing 和 degradation。
简单理解：
GRO-seq 更像是在测“此刻正在转录的 polymerase”；
TT-seq 更像是在测“一段时间内新合成出来的 RNA”。
SLAM-seq 也是基于 4sU 代谢标记，但它通常不依赖物理富集新生 RNA，而是通过化学反应让 4sU 标记的 RNA 在测序中产生 T-to-C 转换，从而在总 RNA 中区分新合成 RNA 和旧 RNA。
因此，SLAM-seq 更适合研究 RNA 生成和降解动力学，例如 RNA half-life、新旧 RNA 比例、转录后调控和单细胞转录动态等问题。它的优势是可以在同一份 RNA 群体中通过碱基转换识别新合成 RNA。
GRO-seq 则更偏向捕获正在延伸的 RNA polymerase 对应的新生转录信号，适合研究启动子、增强子、基因体和终止区域的即时转录活性。
简单理解：
GRO-seq 关注“RNA polymerase 正在何处转录”；
SLAM-seq 关注“哪些 RNA 是新合成的，以及新旧 RNA 如何变化”。
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