Method Article

ניתוח ניסויי RNA-Seq מולטי-פקטוריאליים עם DiCoExpress

DOI:

10.3791/62566

⸱

July 29th, 2022

 ,  ,  ,  , 
1Université Paris-Saclay, CNRS, INRAE, Univ Evry, Institute of Plant Sciences Paris-Saclay (IPS2), Orsay, France, 2Université de Paris, CNRS, INRAE, Institute of Plant Sciences Paris Saclay (IPS2), Orsay, France, 3Université Paris-Saclay, INRAE, CNRS, AgroParisTech, GQE - Le Moulon, Gif-sur-Yvette, France, 4LSTM, Univ Montpellier, INRAE, IRD, CIRAD, Institut Agro, Montpellier, France, 5Universitté Paris-Saclay, AgroParisTech, INRAE, UMR MIA-Paris, Paris, France

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

DiCoExpress הוא כלי מבוסס סקריפט המיושם ב- R לביצוע ניתוח RNA-Seq מבקרת איכות לביטוי משותף. DiCoExpress מטפלת בעיצוב מלא ולא מאוזן עד 2 גורמים ביולוגיים. מדריך וידאו זה מנחה את המשתמש דרך התכונות השונות של DiCoExpress.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

שימוש נכון במודלים סטטיסטיים בניתוח נתוני NGS דורש רמה מתקדמת של מומחיות. לאחרונה יש קונצנזוס הולך וגובר על שימוש במודלים ליניאריים כלליים לניתוח דיפרנציאלי של נתוני RNA-Seq ועל היתרון של מודלים של תערובת לביצוע ניתוח ביטוי משותף. כדי להציע הגדרה מנוהלת לשימוש בגישות מידול אלה, פיתחנו את DiCoExpress המספק צינור R מתוקנן לביצוע ניתוח RNA-Seq. ללא ידע מסוים בסטטיסטיקה או בתכנות R, מתחילים יכולים לבצע ניתוח RNA-Seq מלא מבקרות איכות לביטוי משותף באמצעות ניתוח דיפרנציאלי המבוסס על ניגודים בתוך מודל ליניארי כללי. ניתוח העשרה מוצע הן ברשימות הגנים המתבטאים באופן דיפרנציאלי, והן באשכולות הגנים המתבטאים במשותף. מדריך וידאו זה נתפס כפרוטוקול שלב אחר שלב כדי לעזור למשתמשים לנצל את מלוא היתרונות של DiCoExpress ואת הפוטנציאל שלו בהעצמת הפרשנות הביולוגית של ניסוי RNA-Seq.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

טכנולוגיית ריצוף RNA (RNA-Seq) מהדור הבא היא כיום תקן הזהב של ניתוח תעתיק1. מאז ימיה הראשונים של הטכנולוגיה, המאמצים המשולבים של ביואינפורמטיקאים וביוסטטיסטיקאים הביאו לפיתוח שיטות רבות המתמודדות עם כל השלבים החיוניים של ניתוחי תעתיק, ממיפוי ועד כימות תעתיק2. רוב הכלים העומדים לרשות הביולוג כיום מפותחים בסביבת תוכנת R למחשוב סטטיסטי וגרפים3, וחבילות רבות לניתוח נתונים ביולוגיים זמינות במאגר המוליכים הביולוגיים4. חבילות אלה מציעות שליטה מלאה והתאמה אישית של הניתוח, אך הן מגיעות במחיר של שימוש נרחב בממשק שורת פקודה. מכיוון שביולוגים רבים מרגישים יותר בנוח עם גישת "הצבע ולחץ"<....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. דיקו אקספרס

  1. פתח הפעלת סטודיו R והגדר את הספריה ל- Template_scripts.
  2. פתח את הסקריפט DiCoExpress_Tutorial.R בסטודיו R.
  3. טען פונקציות DiCoExpress בהפעלת R עם הפקודות הבאות:
    > מקור(".. /מקורות/Load_Functions.R")
    > Load_Functions()
    > Data_Directory = ".. /נתונים"
    > Results_Directory = ".. /תוצאות/"
  4. טען קבצי נתונים בהפעלת R באמצעות הפקודות הבאות:
    > Project_Name = "הדרכה"
    מסנן > = NULL
    > ספטמבר = "\t"
    > Data_Files = Load_Data_Files(Data_Directory, Project_Name, מסנן, ספטמבר)
  5. פצל את האובייקט Data_Files במספר אובייקטים כדי לטפל בהם בקלות:
    > Project_Name = Data_Files$Project_Name
    > יעד = Data_File....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כל יציאות DiCoExpress נשמרות במדריך / ספרייה, עצמה ממוקמת בתוך התוצאות / ספריה. אנו מספקים כאן הדרכה להערכת האיכות הכוללת של הניתוח.

בקרת איכות
פלט בקרת האיכות, הממוקם בספרייה Quality_Control/ , חיוני כדי לוודא שתוצאות ניתוח RNA-Seq אמינות. קובץ Data_Quality_Control.pdf מכיל מספר עלילות המתקבלות עם נתונים גולמיים ומנורמלים שניתן להשתמש בהם כדי לזהות בעיות פוטנציאליות עם הנתונים. סך כל הספירות המנורמלות לכל מדגם צריך להיות דומה כאשר משווים הן בין תנאים פנימיים והן בין תנאים........

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מכיוון ש-RNA-Seq הפך לשיטה נפוצה במחקרים ביולוגיים, יש צורך מתמיד לפתח כלים אנליטיים רב-תכליתיים וידידותיים למשתמש. שלב קריטי ברוב תהליכי העבודה האנליטיים הוא לעתים קרובות לזהות בביטחון את הגנים המתבטאים באופן דיפרנציאלי בין תנאים ביולוגיים ו/או טיפולים15. הייצור של תוצאות אמינות דורש מודלים סטטיסטיים נאותים, אשר כבר המוטיבציה לפיתוח של DiCoExpress.

DiCoExpress הוא כלי מבוסס סקריפטים המיושם ב- R שמטרתו לעזור לביולוגים לנצל את מלוא האפשרויות של מחקרי השוואה ניטרליים כאשר.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין מה לחשוף

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו נתמכה בעיקר על ידי הנפש ANR (ANR-16-CE20-0009). המחברים מודים ל- F. Desprez על בניית המכולה של DiCoExpress. עבודת KB נתמכת על ידי תוכנית ההשקעה לעתיד ANR-10-BTBR-01-01 Amaizing. מעבדות GQE ו-IPS2 נהנות מתמיכת Saclay Plant Sciences-SPS (ANR-17-EUR-0007).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wang, Z., Gerstein, M., Snyder, M. RNA-Seq: a revolutionary tool for transcriptomics. Nature reviews. Genetics. 10 (1), 57-63 (2009).
  2. Yang, I. S., Kim, S. Analysis of Whole Transcriptome Sequencing Data: Workflow and Software. Genomics & Informatics.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

RNA Seq AnalysisDifferential AnalysisCo Expression AnalysisGeneralized Linear ModelEnrichment AnalysisQuality ControlGene ExpressionNormalization MethodPrincipal Component AnalysisDiCoExpress Pipeline

Related Articles