發(fā)布時(shí)間：2017-12-13 09:16

  本文關(guān)鍵詞：不同RNA-seq分析平臺(tái)搭建及其在體細(xì)胞重編程基因差異表達(dá)分析中的應(yīng)用

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【摘要】：轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)(RNA-seq)是研究基因表達(dá)的常用方法,目前已有近百種分析RNA-seq數(shù)據(jù)的軟件。本研究基于相同硬件設(shè)備,利用傳統(tǒng)Tophat2等軟件和新開發(fā)HISAT2等軟件搭建了兩套R(shí)NA-seq數(shù)據(jù)分析平臺(tái)并進(jìn)行比較。結(jié)果顯示,HISAT2的運(yùn)算時(shí)間比Tophat2的運(yùn)算時(shí)間快5倍左右,運(yùn)算占用的最大內(nèi)存少1GB左右,比對(duì)率提高5%到6%,HISAT2可以將更多的reads比對(duì)到基因組上。Stringtie的運(yùn)算時(shí)間要比Cufflinks的運(yùn)算時(shí)間快2到3倍,運(yùn)算過(guò)程中占用的最大內(nèi)存為1/6到1/7,Stringtie比Cufflinks多組裝出854個(gè)transcripts和109個(gè)genes。同樣的數(shù)據(jù),Ballgown運(yùn)算需要3s,而Cuffdiff2需要將近2 d,Ballgown占用的最大內(nèi)存僅為Cuffdiff2的1/78,Ballgown檢測(cè)到的差異表達(dá)基因數(shù)目大概為Cuffdiff2的兩倍。整體來(lái)看,基于HISAT2軟件組合的平臺(tái)完成全部運(yùn)算需要10h3min4s,占用最大內(nèi)存為4.279GB;基于Tophat2軟件組合的平臺(tái)需要4d左右,占用最大內(nèi)存為163.84GB。新分析平臺(tái)能夠節(jié)省大量機(jī)時(shí)和人時(shí),提高分析靈敏度。利用基于HISAT2等軟件搭建的平臺(tái),對(duì)核移植(nucleartransfer,NT)細(xì)胞、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(inducedpluripotent stem cells,iPS cells)、人胚胎干細(xì)胞(human embryonic stem cells,hESC)三種多能性細(xì)胞進(jìn)行生物學(xué)比較、基因差異表達(dá)分析、GO分析、KEGG分析和基因互作網(wǎng)絡(luò)分析。結(jié)果顯示,iPS細(xì)胞和hES細(xì)胞之間上調(diào)差異表達(dá)基因?yàn)?61個(gè),大部分基因顯著富集到DNA轉(zhuǎn)錄調(diào)控過(guò)程中,下調(diào)為577個(gè),富集最顯著的通路是胞吞;NT細(xì)胞與hES細(xì)胞之間上調(diào)差異表達(dá)基因?yàn)?24個(gè),下調(diào)為104個(gè),大部分基因顯著富集到先天性免疫應(yīng)答。NT細(xì)胞與iPS細(xì)胞之間上調(diào)差異表達(dá)基因1153個(gè),富集最顯著的通路是調(diào)控干細(xì)胞多能性的信號(hào)通路,暗示在多能性方面NT細(xì)胞優(yōu)于iPS細(xì)胞;下調(diào)為647個(gè)。從差異基因數(shù)和富集結(jié)果來(lái)看,相比于iPS細(xì)胞和hES細(xì)胞,NT細(xì)胞和hES細(xì)胞的基因表達(dá)譜更加相似。隨后對(duì)核移植(NT)、轉(zhuǎn)錄因子誘導(dǎo)(iPS)、人胚胎干細(xì)胞(hESC)和胎兒成纖維細(xì)胞(HDF)這四類細(xì)胞進(jìn)行生物學(xué)比較,找到一些與重編程過(guò)程相關(guān)通路,如DNA合成與修復(fù)、干細(xì)胞多能性維持和mRNA穩(wěn)定性調(diào)節(jié)等。本研究對(duì)于進(jìn)一步揭示重編程的分子機(jī)制提供了一些理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：Q78

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1284611