Анализ экспрессии генов: от секвенирования РНК до биологической интерпретации

Транскриптомика изучает РНК клетки, предоставляя «снимок» ее текущей активности. Секвенирование РНК (RNA-seq) позволяет определить, какие гены активны и в каком количестве, что важно для понимания клеточных процессов. Bulk RNA-seq анализирует суммарную РНК из ткани, в то время как single-cell RNA-seq изучает экспрессию генов в отдельных клетках.
Анализ экспрессии генов: от секвенирования РНК до биологической интерпретации
Изображение носит иллюстративный характер

Исходные данные RNA-seq — это короткие фрагменты РНК (риды) в формате FASTQ. Первым шагом анализа является предобработка: удаление некачественных прочтений и адаптеров. Затем риды выравниваются на референсный геном, чтобы определить, каким генам они соответствуют, и подсчитываются. Это позволяет построить матрицу экспрессии, где столбцы – это образцы, строки – гены, а ячейки – количество молекул РНК данного гена в данном образце.

Анализ дифференциальной экспрессии определяет гены, чья активность меняется между разными образцами (например, контролем и экспериментом). Этот анализ часто проводится с использованием пакета DESeq2 в R, который использует статистические методы для определения значимых изменений. Результаты могут быть визуализированы с помощью MA-plot, тепловых карт или Volcano plot, которые подчеркивают дифференциально экспрессированные гены.

Дальнейший анализ включает обогащение по сигнальным и метаболическим путям. С помощью баз данных, таких как Reactome и KEGG, можно определить, какие клеточные процессы затронуты изменениями экспрессии генов. Это позволяет понять биологическое значение выявленных различий в экспрессии и может помочь в разработке терапевтических мишеней.


Новое на сайте

5658Может ли короткая интенсивная активность стать ключом к здоровому сердцу, особенно для... 5657Антиматерия на колесах: протонный тест открывает дорогу для транспортировки антивещества 5656Как искусственный интеллект меняет правила игры в диагностике рака молочной железы? 5655Может ли 2024 год навсегда изменить наше представление о вселенной? 5654Может ли угощение орешками изменить череп белки? 5653"Вечные химикаты" атакуют дикую природу: пресноводные черепахи под ударом 5652Могут ли ядовитые лягушки быть кормушкой для бактерий-гурманов? 5651Как же ресницы отводят воду от глаз? 5649Может ли мусорный бак хранить сокровища? Загадка мраморной богини из Греции 5648Неужели деменция в США станет новой нормой к 2060 году? 5647Нужно ли нам пересмотреть определение ожирения и отказаться от индекса массы тела (имт)? 5646Прорыв в термоядерной энергетике: Китай устанавливает новый мировой рекорд 5645Как правильно выбирать стратегию извлечения данных в ORM? 5644Неужели загадочные "хоры" космоса звучат все дальше от земли?