การวิเคราะห์การแสดงออกของยีนด้วยแคป ( CAGE ) เป็น เทคนิค การแสดงออกของยีนที่ใช้ในชีววิทยาระดับโมเลกุลเพื่อสร้างภาพรวมของปลาย 5′ของ ประชากร mRNAในตัวอย่างทางชีวภาพ (ทรานสคริปโตม ) ชิ้นส่วนเล็กๆ (ในอดีตมีความยาว 27 นิวคลีโอไทด์แต่ปัจจุบันจำกัดเฉพาะเทคโนโลยีการจัดลำดับ) จากจุดเริ่มต้นของ mRNA (ปลาย 5' ของ ทรานสคริปต์ ที่มีแคป ) จะถูกสกัดถอดรหัสย้อนกลับเป็น cDNA ขยายด้วย PCR (ถ้าจำเป็น) และจัดลำดับ CAGE ได้รับการตีพิมพ์ครั้งแรกโดย Hayashizaki, Carninciและเพื่อนร่วมงานในปี 2003 ^{[ 1 ]} CAGE ได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในโครงการวิจัยFANTOM

ผลลัพธ์ของ CAGE คือชุดลำดับนิวคลีโอไทด์สั้นๆ (มักเรียกว่าแท็กในลักษณะเดียวกับแท็กของลำดับที่แสดงออก ) พร้อมจำนวนที่สังเกตได้ จำนวนสำเนาของแท็ก CAGE ให้ข้อมูลเชิงปริมาณแบบดิจิทัลของความอุดมสมบูรณ์ของ RNA ในตัวอย่างทางชีวภาพ โดยใช้จีโนมอ้างอิง นักวิจัยมักจะสามารถระบุได้อย่างค่อนข้างมั่นใจว่าแท็กนั้นมาจากmRNA ดั้งเดิม (และดังนั้นจึงมาจากยีน ใด)

แตกต่างจากเทคนิคที่คล้ายกันอย่างการวิเคราะห์การแสดงออกของยีนแบบอนุกรม (SAGE) ซึ่งแท็กได้มาจากส่วนอื่น ๆ ของทรานสคริปต์ CAGE ถูกใช้เป็นหลักในการระบุ ตำแหน่งเริ่มต้น การถอดรหัส ที่แน่นอน ในจีโนม ความรู้ดังกล่าวช่วยให้นักวิจัยสามารถตรวจสอบโครงสร้างโปรโมเตอร์ ที่จำเป็นต่อการแสดงออกของยีนได้

แท็ก CAGE มักเริ่มต้นด้วย กัวนีน (G) เพิ่มเติมที่ไม่ได้เข้ารหัสในจีโนม ซึ่งเกิดจากส่วนขยาย 5′-ที่ไม่มีแม่แบบระหว่างการสังเคราะห์cDNA สายแรก ^{[ 2 ]}หรือการถอดรหัสย้อนกลับของแคปเอง^{[ 3 ]} หากไม่แก้ไข อาจทำให้เกิดการแมปแท็ก CAGE ที่ผิดพลาด เช่น ไปยังยีนเทียมที่ไม่ได้รับการถอดรหัส^{[ 2 ]}ในทางกลับกัน การเพิ่ม G นี้ยังถูกใช้เป็นสัญญาณเพื่อกรองจุดสูงสุด TSS ที่น่าเชื่อถือมากขึ้น^{[ 4 ]}

วิธี CAGE ดั้งเดิม (Shiraki et al. , 2003) ^{[ 1 ]}ใช้ CAP Trapper ^{[ 5 ]}สำหรับจับปลาย 5′, ไพรเมอร์ oligo-dT สำหรับสังเคราะห์ cDNA, เอนไซม์จำกัดชนิด IIs MmeI สำหรับตัดแท็ก และวิธี Sangerสำหรับการจัดลำดับ

ไพรเมอร์การถอดรหัสย้อนกลับแบบสุ่มได้รับการแนะนำในปี 2549 โดย Kodzius et al. ^{[ 6 ]}เพื่อตรวจจับ RNA ที่ไม่มีโพลีอะดีนิเลตได้ดียิ่งขึ้น

ในDeepCAGE (Valen et al. , 2008) ^{[ 7 ]}แท็กคอนคาเทเมอร์ได้รับการจัดลำดับด้วยอัตราการประมวลผลที่สูงขึ้นบน แพลตฟอร์มการจัดลำดับ " รุ่นต่อไป " 454

ในปี 2551 ได้มีการเพิ่มการมัลติเพล็กซ์บาร์โค้ดลงในโปรโตคอล DeepCAGE (Maeda et al. , 2551) ^{[ 8 ]}

ในnanoCAGE (Plessy et al. , 2010) ^{[ 9 ]}ปลาย 5′ หรือ RNA ถูกจับด้วยวิธีการสลับแม่แบบแทน CAP Trapper เพื่อวิเคราะห์ปริมาณ RNA ทั้งหมดเริ่มต้นที่น้อยลง แท็กที่ยาวกว่าจะถูกตัดด้วยเอนไซม์จำกัดประเภท III EcoP15I และลำดับโดยตรงบน แพลตฟอร์ม Solexa (จากนั้น Illumina)โดยไม่ต้องต่อกัน

วิธี การ CAGEscan (Plessy et al. , 2010) ^{[ 9 ]}ซึ่งข้ามการตัดแท็กเอนไซม์และลำดับ cDNA 5′ แบบคู่ปลาย ได้ รับการแนะนำในบทความเดียวกันเพื่อเชื่อมโยงโปรโมเตอร์ใหม่กับคำอธิบายประกอบที่รู้จัก

ด้วยHeliScopeCAGE (Kanamori-Katayama et al. , 2011) ^{[ 10 ]}โปรโตคอล CAP-trapped CAGE ได้ถูกเปลี่ยนแปลงเพื่อข้ามการตัดแท็กด้วยเอนไซม์และเรียงลำดับปลาย 5′ ที่มีแคปโดยตรงบน แพลตฟอร์ม HeliScopeโดยไม่ต้องขยายด้วย PCR จากนั้นจึงถูกทำให้เป็นระบบอัตโนมัติโดย Itoh et al. ^{[ 11 ]}ในปี 2012

ในปี 2012 Takahashi และคณะ^{[ 12 ]}ได้ปรับปรุงโปรโตคอล CAGE มาตรฐานเพื่อตัดแท็กด้วย EcoP15I และจัดลำดับบนแพลตฟอร์ม Illumina-Solexa

ในปี 2013 Batut และคณะ^{[ 13 ]}ได้รวม CAP trapper การสลับแม่แบบ และการย่อยเอ็กโซนิวคลีเอสที่ขึ้นอยู่กับฟอสเฟต 5′ ในRAMPAGEเพื่อเพิ่มความจำเพาะของโปรโมเตอร์ให้สูงสุด

ในปี 2014 Murata และคณะ^{[ 14 ]}ได้เผยแพร่ โปรโตคอล nAnTi-CAGEซึ่งปลาย 5′ ที่ถูกปิดจะถูกจัดลำดับบนแพลตฟอร์ม Illumina โดยไม่มีการขยาย PCR และไม่มีการตัดแท็ก

ในปี 2017 Poulain และคณะ^{[ 15 ]}ได้ปรับปรุง โปรโตคอล nanoCAGEเพื่อใช้ วิธี การ tagmentation (โดยอิงจากการย้ายตำแหน่งของ Tn5 ) สำหรับการทำ multiplexing

ในปี 2018 Cvetesic และคณะ^{[ 16 ]}ได้เพิ่มความไวของ CAP-trapped CAGE โดยการแนะนำ RNA ตัวนำที่ย่อยสลายได้แบบเลือก (SLIC-CAGE, "Super-Low Input Carrier-CAGE")

ในปี 2021 Takahashi และคณะ^{[ 17 ]}ได้ทำให้การจัดลำดับไลบรารี CAGE บนเครื่องจัดลำดับ Illumina ง่ายขึ้นโดยการข้ามการสังเคราะห์สายที่สองและโหลด cDNA สายเดี่ยวโดยตรง (CAGE สายเดี่ยวปริมาณต่ำ "LQ-ssCAGE")

ในปี 2025 Delobel และคณะ^{[ 18 ]}ได้ปรับปรุง โปรโตคอล nAnTi-CAGEเพื่อแนะนำการจัดทำดัชนีคู่ที่เป็นเอกลักษณ์ เพื่อลดสิ่งแปลกปลอมจากการกระโดดของดัชนีซึ่งเกิดขึ้นบ่อยกว่าในเซลล์การไหลแบบมีรูปแบบที่ใช้ในเครื่องมือ Illumina 2 สี

• การวิเคราะห์การแสดงออกของยีนแบบอนุกรม
• RNA-Seq
• ทรานสคริปโตมิกส์

• หน้าแรกของ CAGEที่ศูนย์วิทยาศาสตร์ Omics ของ RIKEN
• ดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่หน้า Protocolsบนเว็บไซต์ FANTOM5