Method Article

Trzy metody analizy różnicowej ekspresji do sekwencjonowania RNA: limma, EdgeR, DESeq2

DOI:

10.3791/62528

September 18th, 2021

In This Article

Summary

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

Dostarczono szczegółowy protokół metod analizy różnicowej ekspresji dla sekwencjonowania RNA: limma, EdgeR, DESeq2.

Abstract

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

Sekwencjonowanie RNA (sekwencjonowanie RNA) jest jedną z najczęściej stosowanych technologii w transkryptomice, ponieważ może ujawnić związek między zmianami genetycznymi a złożonymi procesami biologicznymi i ma wielką wartość w diagnostyce, prognostyce i terapii nowotworów. Analiza różnicowa danych sekwencyjnych RNA ma kluczowe znaczenie dla identyfikacji nieprawidłowych transkrypcji, a limma, EdgeR i DESeq2 są skutecznymi narzędziami do analizy różnicowej. Jednak analiza różnicowa RNA-seq wymaga pewnych umiejętności posługiwania się językiem R i umiejętności wyboru odpowiedniej metody, której brakuje w programie edukacji medycznej.

Niniejszym udostępniamy szczegółowy protokół identyfikacji genów o zróżnicowanej ekspresji (DEG) między rakiem dróg żółciowych (CHOL) a normalnymi tkankami odpowiednio za pomocą limma, DESeq2 i EdgeR, a wyniki są pokazane na wykresach wulkanów i diagramach Venna. Trzy protokoły limma, DESeq2 i EdgeR są podobne, ale mają różne etapy w procesach analizy. Na przykład model liniowy jest używany do statystyk w limma, podczas gdy ujemny rozkład dwumianowy jest używany w edgeR i DESeq2. Dodatkowo, znormalizowane dane dotyczące liczby sekwencji RNA są niezbędne dla EdgeR i limma, ale nie są konieczne dla DESeq2.

Tutaj udostępniamy szczegółowy protokół dla trzech metod analizy różnicowej: limma, EdgeR i DESeq2. Wyniki tych trzech metod częściowo się pokrywają. Wszystkie trzy metody mają swoje zalety, a wybór metody zależy tylko od danych.

Introduction

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

Sekwencjonowanie RNA (sekwencjonowanie RNA) jest jedną z najczęściej stosowanych technologii w transkryptomice, z wieloma zaletami (np. wysoką odtwarzalnością danych) i znacznie zwiększyła nasze zrozumienie funkcji i dynamiki złożonych procesów biologicznych1,2. Identyfikacja aberracyjnych transkryptów w różnych kontekstach biologicznych, które są również znane jako geny o zróżnicowanej ekspresji (DEC), jest kluczowym krokiem w analizie sekwencyjnej RNA. RNA-seq umożliwia dogłębne zrozumienie mechanizmów molekularnych i funkcji biologicznych związanych z patogenezą. Dlatego analiza różnicowa została uznana za ....

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

Protocol

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

UWAGA: Otwórz program R-studio i załaduj plik R "DEGs.R", plik można pobrać z Dodatkowych plików/Skryptów.

1. Pobieranie i wstępne przetwarzanie danych

  1. Pobierz dane dotyczące sekwencjonowania wysokoprzepustowego (HTSeq) raka dróg żółciowych (CHOL) z Atlasu genomu raka raka (TCGA). Ten krok można łatwo wykonać za pomocą następującego kodu języka R.
    1. Kliknij pozycję Uruchom, aby zainstalować pakiety języka R.
    2. Kliknij pozycję Uruchom, aby załadować pakiety języka R.
      if(!requireNamespace("BiocManager", cicho=PRAWDA))
      + install.packages("BiocManager")
      Bio....

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

Results

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

Istnieją różne podejścia do wizualizacji wyników analizy różnicowej wyrażeń, wśród których szczególnie wykorzystywane są wykres wulkanu i diagram Venna. limma zidentyfikowała 3323 stopnie między CHOL a normalnymi tkankami za pomocą |logFC|≥2 i adj. P.Val <0,05 jako progi, wśród których 1880 było regulowanych w dół w tkankach CHOL, a 1443 było regulowanych w górę (Rysunek 1a). Tymczasem edgeR zidentyfikował 1578 DEG regulowanych w dół i 3121 DEG regulowanych w górę (Rysunek 1b); .......

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

Discussion

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

Obfite aberracyjne transkrypty w nowotworach można łatwo zidentyfikować za pomocą analizy różnicowej RNA-seq5. Jednak zastosowanie analizy różnicowej ekspresji RNA-seq jest często ograniczone, ponieważ wymaga pewnych umiejętności w zakresie języka R i zdolności do wyboru odpowiednich metod. Aby rozwiązać ten problem, przedstawiamy szczegółowe wprowadzenie do trzech najbardziej znanych metod (limma, EdgeR i DESeq2) oraz samouczki dotyczące stosowania analizy różnicowej wyrażeń RNA-seq. Ułatwi to zr.......

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

Disclosures

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

Manuskrypt nie był wcześniej publikowany i nie jest brany pod uwagę do publikacji w innych miejscach. Wszyscy autorzy przyczynili się do powstania tego manuskryptu ze względu na ważne treści intelektualne oraz przeczytali i zatwierdzili ostateczną wersję rękopisu. Oświadczamy, że nie ma konfliktu interesów.

Acknowledgements

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

Ta praca była wspierana przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (Grant nr 81860276) oraz Kluczowe Projekty Funduszu Specjalnego Narodowego Kluczowego Programu Badawczo-Rozwojowego (Grant nr 2018YFC1003200).

....

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Rwersja 3.6.2darmowe oprogramowanie
Darmowe oprogramowanieRstudio

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Tambonis, T., Boareto, M., Leite, V. B. P. Differential Expression Analysis in RNA-seq Data Using a Geometric Approach. Journal of Computational Biology. 25, 1257-1265 (2018).
  2. Wang, Z., Gerstein, M., Snyder, M. RNA-Seq: a revolutionary tool for transcriptomic....

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 SequencingDifferential ExpressionLimma MethodEdgeR MethodDESeq2 MethodCholangiocarcinoma AnalysisDifferentially Expressed GenesVolcano PlotVenn DiagramGene Expression Analysis

Related Articles