物种间存在广泛的相互作用，包括寄生、共生、竞争等，在这些过程中：
病原体会触发独特基因的表达，从而确保其生存并允许其在宿主内复制；
宿主也会激活复杂的机制来识别和杀死病原体。

因此，在感染过程中同时检测宿主和病原体的基因表达，比从宿主或病原体中单独检测，更能反映宿主和病原体真实的表达情况，同时也有利于对宿主和病原体之间的相互作用提供更深入的了解。

互作转录组（Dual RNA-seq）就是为了解决此类问题开发出的测序技术。Dual RNA-seq无需分离两物种，同时提取病原体和宿主的RNA，只构建一个转录组文库，便能同时对2个（或多个）物种的基因表达情况进行测序和分析，从而揭示互作物种间基因表达的动态变化。同时，还可以通过互作模型图获得物种间基因的调控关系，得到两物种间的相互作用机制。

dual RNA-seq可以被广泛应用于以下相关研究中：

技术流程

根据宿主-病原体的类型不同，需要选择不同的技术路线进行dual RNA-seq：

真核-真核：如果宿主和病原体都是真核生物，如植物和内生菌、动物和真菌等，宿主和病原体的mRNA都具有polyA尾结构，因此dual RNA-seq可以使用polyA捕获的方式，一次同时获得宿主和病原体的mRNA；进而进行建库、测序和分析，获得病原体和宿主的基因表达情况；
真核-原核：如果宿主和病原体一个是真核生物、一个是原核生物，那么上述策略就不能使用了：真核生物RNA带有polyA尾，而原核生物RNA则缺少polyA尾；使用polyA捕获的方式将只能获得真核生物的表达信息，丢失原核生物的表达信息。因此，此类互作只能采取rRNA剔除的方式，分别剔除真核生物和原核生物的rRNA；进而进行建库、测序和分析，获得病原体和宿主的基因表达情况；
原核-原核：如果宿主和病原体都是原核生物，那么也存在上述问题，只能采取rRNA剔除的方式，对两个物种的rRNA一一剔除；进而进行建库、测序和分析，获得病原体和宿主的基因表达情况；

难点痛点

由于物种互作的复杂性，存在真核-真核、真核-原核、原核-原核等多种复杂的互作方式。对于后两者，dual RNA-seq面临的问题很大：

1、rRNA剔除试剂盒兼容性的问题：

目前的rRNA剔除存在两种主要的技术手段：
rRNA的RNase H消化去除；
rRNA亲和捕获去除；
这两种技术，都需要根据目标物种rRNA序列，设计特异性的antisense oligo。虽然rRNA基因是最保守的基因，但物种间仍存在差异，尤其是远源物种的序列差异很大，因此需要针对性的一一设计。这极大限制了dual RNA-seq的应用范围：目前商业化的rRNA剔除试剂盒，仅覆盖十余个动物、植物物种，以及数十种微生物。因此，没有rRNA剔除试剂盒的互作物种，是无法进行dual RNA-seq研究的。

2、复杂互作的可行性问题：

对于多个物种互作，如多种病原体侵染同一宿主，则面临更多问题。一方面可能如上所述缺乏rRNA剔除试剂盒，另一方面，即便存在相应的rRNA剔除试剂盒，实验过程中也需要顺序对不同物种的rRNA进行一一剔除。这会造成很大的材料损失，导致最终的建库无法完成。

为了解决上述问题，我们对文献报道的DSN消化技术进行商业化，开发出无物种依赖的rRNA剔除产品。

其技术原理，是通过对双链cDNA的变性和重新退火，再使用DSN酶消化双链DNA。该技术利用了DNA退火的动力学性质：浓度越高的 cDNA（rRNA来源）越快重新退火形成双链cDNA；而mRNA、lncRNA来源的cDNA含量很低，无法退火成双链。因此经过DSN处理之后，mRNA、lncRNA的cDNA得以保留，而rRNA的cDNA被消化掉。