帽分析基因表达

帽分析基因表达 (CAGE) 是一种用于分子生物学的基因表达技术，用于生成生物样本（转录组）中信使 RNA 群 5' 端的快照。 从 MRNA 的最开始（加帽转录物的 5' 末端）提取小片段（过去为 27 个核苷酸长，但现在仅受测序技术限制），逆转录为 cDNA，PCR 扩增（如果需要）并测序。

CAGE 的输出是一组短核苷酸序列（通常称为标签，类似于表达的序列标签）及其观察到的计数。 CAGE 标签的拷贝数提供了生物样本中 RNA 转录本丰度的数字量化。 使用参考基因组，研究人员通常可以有把握地确定从中提取标签的原始 mRNA（以及哪个基因）。

与标签来自转录本其他部分的类似基因表达序列分析 (SAGE) 技术不同，CAGE 主要用于定位基因组中准确的转录起始位点。 这些知识反过来又使研究人员能够研究基因表达所必需的启动子结构。

CAGE 标签往往以未在基因组中编码的额外鸟嘌呤 (G) 开头，这归因于第一链 CDNA 合成或帽本身的逆转录过程中的无模板 5'-延伸。 如果不加以纠正，这可能会导致 CAGE 标签的错误映射，例如映射到非转录的假基因。 另一方面，这种 Gs 的添加也被用作过滤更可靠的 TSS 峰的信号。

最初的 CAGE 方法是使用 CAP Trapper 捕获 5' 末端，使用 oligo-dT 引物合成 cDNA，使用 IIs 型限制酶 MmeI 切割标签，以及使用 Sanger 方法对其进行测序 .

Kodzius 等人于 2006 年引入了随机逆转录引物。 更好地检测非聚腺苷酸化 RNA。

在 DeepCAGE  中，标签多联体在 454“下一代”测序平台上以更高的通量进行测序。

2008 年，条形码复用被添加到 DeepCAGE 协议中。

在 nanoCAGE (Plessy et al., 2010) 中，5' 末端或 RNA 是用模板转换方法而不是 CAP Trapper 捕获的，以便分析较小起始量的总 RNA。 较长的标签用 III 型限制酶 EcoP15I 切割，并直接在 Solexa平台上测序，无需连接。

同一篇文章介绍了 CAGEscan 方法，其中跳过了酶促标签切割，并且对 5' cDNA 进行了配对末端测序，以将新的启动子连接到已知的注释。

使用 HeliScopECAGE，捕获 CAP 的 CAGE 协议被更改为跳过酶标记切割并直接在 HeliScope 平台上对加帽的 5' 末端进行测序，无需 PCR 扩增。 然后由 Itoh 等人将其自动化。 在2012年。

2012 年 用 EcoP15I 切割标签并在 Illumina-Solexa 平台上对它们进行测序。

2013 年 在 RAMPAGE 中结合 CAP 捕获器、模板转换和 5'-磷酸依赖性外切核酸酶消化，以最大化启动子特异性。

2014 年 发表了 nAnTi-CAGE 协议，其中加帽的 5' 末端在 Illumina 平台上进行测序，没有 PCR 扩增和标签切割。

2017 年 更新了 nanoCAGE 协议以使用标记方法（基于 Tn5 转座）进行多路复用。

2018 年 通过引入可选择性降解的载体 RNA（SLIC-CAGE，超低输入载体-CAGE）提高了 CAP-trapped CAGE 的灵敏度。

2021 年通过跳过直接加载单链 cDNA 的第二链合成（低数量单链 CAGE，LQ-ssCAGE），简化了 Illumina 测序仪上 CAGE 文库的测序。