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Article de méthode

Analyse transcriptomique de

16.9K vues

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DOI :

10.3791/55473

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8 avril 2017

 , 

Dans cet article

Résumé

Galaxy et David sont apparus comme des outils populaires qui permettent aux enquêteurs sans formation de bio-informatique pour analyser et interpréter les données d'ARN-Seq. Nous décrivons un protocole pour C. elegans aux chercheurs d'effectuer des expériences ARN-Seq, l' accès et de traiter l'ensemble de données en utilisant Galaxy et d' obtenir des informations biologiques significatives à partir des listes de gènes en utilisant DAVID.

Résumé

technologies de séquençage de nouvelle génération (NGS) ont révolutionné la nature de la recherche biologique. Parmi ceux-ci, l'ARN de séquençage (ARN-Seq) est devenue un outil puissant pour l'analyse de l'expression génique et cartographie transcriptome. Cependant, la manipulation des ensembles de données d'ARN-Seq nécessite une expertise informatique sophistiquée et pose des défis inhérents aux chercheurs en biologie. Ce goulot d'étranglement a été atténué par le projet Galaxy d'accès ouvert qui permet aux utilisateurs sans compétences en bio-informatique pour analyser les données d'ARN-Seq, et la base de données pour l'annotation, la visualisation et la découverte intégrée (DAVID), une analyse terme Gene Ontology (de GO) de suite qui aide tirer signification biologique de grands ensembles de données. Toutefois, pour les nouveaux utilisateurs et les amateurs de bio-informatique, l'auto-apprentissage et de familiarisation avec ces plates-formes peut prendre beaucoup de temps et intimidante. Nous décrivons un flux de travail simple qui aidera à C. elegans chercheurs pour isoler l' ARN sans fin, mener une expérience d'ARN-Seqet d'analyser les données en utilisant des plates-formes Galaxy et David. Ce protocole fournit des instructions par étapes pour l'utilisation des différents modules Galaxy pour l'accès aux données de l'END premières vérifications de contrôle de qualité, l'alignement et l'analyse de l'expression génique différentielle, guidant l'utilisateur avec des paramètres à chaque étape pour générer une liste de gènes qui peuvent être criblés pour l'enrichissement de classes de gènes ou de processus biologiques à l'aide de DAVID. Dans l' ensemble, nous prévoyons que cet article fournira des informations à C. elegans chercheurs qui entreprennent des expériences d'ARN-Seq pour la première fois ainsi que les utilisateurs fréquents en cours d' exécution d' un petit nombre d'échantillons.

Introduction

Le premier séquençage du génome humain, réalisée en utilisant la méthode didésoxynucléotide-séquençage de Fred Sanger, a 10 ans et a coûté 3 milliards $ US environ 1, 2. Cependant, dans un peu plus d'une décennie depuis sa création, le séquençage de nouvelle génération (NGS) la technologie a permis de séquencer l'ensemble du génome humain dans les deux semaines et pour 1000 $ US. De nouveaux instruments qui permettent NGS toujours plus des vitesses de collecte de données d'séquençage avec une incroyable efficacité, ainsi que de fortes réductions des coûts, sont en train de révolutionner la biologi....

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Protocole

1. Isolement de l'ARN

  1. Des mesures de précaution
    1. Essuyez toute la surface de travail, des instruments et pipettes à l'aide d'un spray RNase disponible dans le commerce pour éliminer les RNases présents.
    2. Porter des gants en tout temps, les changer régulièrement avec les frais au cours des différentes étapes du protocole.
    3. Utilisez uniquement des conseils de filtre et de garder tous les échantillons sur la glace autant que possible pour éviter la dégradation de l'ARN.
      NOTE: Afin d'obtenir les meilleures données des plates-formes NGS, il est essentiel de commencer par l'ARN de haute qu....

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Résultats

Dans C. elegans, l' élimination des cellules souches de lignée germinale (les CSS) étend la durée de vie, améliore la résistance au stress, et élève la graisse du corps 24, 28. Perte de CSS, soit provoquée par une ablation au laser ou par des mutations telles que le GLP-1, provoque l' extension de la durée de vie grâce à l' activation d'un réseau de 29 facteurs de transcri.......

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Discussion

Importance de la plate-forme de séquençage Galaxy en biologie moderne

Le projet Galaxy est devenu un instrument pour aider les biologistes sans formation de bio-informatique pour traiter et analyser les données de séquençage à haut débit de manière rapide et efficace. Une fois considéré comme une tâche herculéenne, cette plate-forme accessible au public a fait des algorithmes en cours d'exécution de bio-informatique pour analyser les données complexes NGS un processus simple, fiable et faci.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n'ont rien à dévoiler.

Remerciements

Les auteurs tiennent à exprimer leur gratitude aux laboratoires, les groupes et les individus qui ont développé Galaxy et David, et donc en NGS largement accessibles à la communauté scientifique. L'aide et les conseils fournis par des collègues de l'Université de Pittsburgh au cours de notre formation de bio-informatique est reconnue. Ce travail a été soutenu par une fondation médicale Ellison nouveau chercheur en récompense le vieillissement (AG-NS-0879-12) et une subvention des National Institutes of Health (R01AG051659) à AG.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Pulvérisation de RNase  ;Fisher Scientific21-402-178
Trizol  ;Ambion15596026
SonicatorSonics Vibra Cell  ;VCX130
  ;Eppendorf5415C
chloroforme  ;Sigma Aldrich288306
2-propanol  ;Fisher ScientificA416P-4
EthanolDecon Labs2705HC
Eau sans RNase  ;Fisher ScientificBP561-1
Bioanalyseur  ;AgilentG2940CA
Mac/PC
Centrifugeuse

Références

  1. Venter, J. C., et al. The sequence of the human genome. Science. 291 (5507), 1304-1351 (2001).
  2. Lander, E. S., et al. Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature. 409 (6822), 860-921 (2001).
  3. Afgan, E., et al.

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Réimpressions et autorisations

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