سازمان تحقیات آموزش و ترویج کشاورزی
چکیده: (77 مشاهده)
مقدمه و هدف: با توجه به کاربرد روزافزون تعیین توالی نسل جدید (NGS)، جهت شناسایی ژن‌های عملکردی، استفاده از الگوریتم‌ها و نرم‌افزارهای تخصصی برای انجام آنالیزهای آماری ضروری است. مکان‌یابی خوانش‌ها با ژنوم مرجع اولین و مهم‌ترین مرحله اکثر برنامه‌های آنالیز داده‌های RNA-Seq است که به‌صورت مؤثری صحت آنالیزهای پایین دستی بستگی به این مرحله دارد. لذا هدف از این تحقیق، مقایسه برخی نرم‌افزارهای مختلف هم‌ترازی داده‌های حاصل از تعیین توالی کل RNA روی ژنوم مرجع بود.
مواد و روش‌ها: از داده‌های RNA-Seq مربوط به 54 رأس گاو شیری هلشتاین که در شرایط صنعتی پرورش داده می‌شدند به‌منظور شناسایی ژن‌های مؤثر در باروری استفاده گردید. تعیین کیفیت خوانش‌ها توسط نرم‌افزار FastQC صورت گرفته و ویرایش توالی‌های کم کیفیت با استفاده از نرم‌افزار Trimmomatic انجام شد. داده‌های ویرایش شده با آخرین نسخه ژنوم مرجع گاو با استفاده از نرم‌افزارهای Bowtie2، Tophat2 و Hisat2 مکان‌یابی شد. درصد کل خوانش‌های مکان‌یابی شده، درصد خوانش‌های مکان‌یابی شده روی یک محل در ژنوم مرجع و همچنین درصد خوانش‌های مکان‌یابی شده روی بیش از یک محل محاسبه گردید.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که بیشترین هم‌ترازی صورت گرفته روی ژنوم مرجع گاو با استفاده از نرم‌افزار Tophat2 بوده است که از کل خوانش‌های موجود 197/94 درصد را روی ژنوم مرجع مکان‌یابی کرد که در مقام مقایسه نرم‌افزار Hisat2 526/92 درصد خوانش‌ها را مکان‌یابی نمود، لیکن نرم‌افزار Hisat2 عملکرد تخصصی بیشتری داشت و 202/89 درصد از داده‌ها را به یک جایگاه اختصاصی مکان‌یابی کرد درصورتی‌که این پارامتر در خصوص نرم‌افزار Tophat2 به میزان 812/87 درصد از کل توالی‌ها بود. از کل توالی‌های به کار گرفته شده تنها 324/3 درصد توسط Hisat2 و 385/6 درصد توسط Tophat2 با بیش از یک جایگاه ژنوم مرجع مکان‌یابی گردید. نرم‌افزار Bowtie2 در مقایسه با دو نرم‌افزار فوق عملکرد پایینی داشت.
نتیجه‌گیری: مقایسه نرم‌افزارهای هم‌ترازی داده‌های RNA-Seq بر روی ژنوم مرجع نشان داد که نرم‌افزار Hisat2 بهترین نرم‌افزار مکان‌یابی خوانش‌ها در تعیین توالی کل RNA (RNA-Seq) است و نرم افزار Tophat2 می‌تواند بجای آن استفاده گردد اما نرم‌افزار Bowtie2 کاربردی در خصوص داده‌های RNA-Seq ندارد.
مواد و روش‌ها: از داده‌های RNA-Seq مربوط به 54 رأس گاو شیری هلشتاین که در شرایط صنعتی پرورش داده می‌شدند به‌منظور شناسایی ژن‌های مؤثر در باروری استفاده گردید. تعیین کیفیت خوانش‌ها توسط نرم‌افزار FastQC صورت گرفته و ویرایش توالی‌های کم کیفیت با استفاده از نرم‌افزار Trimmomatic انجام شد. داده‌های ویرایش شده با آخرین نسخه ژنوم مرجع گاو با استفاده از نرم‌افزارهای Bowtie2، Tophat2 و Hisat2 مکان‌یابی شد. درصد کل خوانش‌های مکان‌یابی شده، درصد خوانش‌های مکان‌یابی شده روی یک محل در ژنوم مرجع و همچنین درصد خوانش‌های مکان‌یابی شده روی بیش از یک محل محاسبه گردید.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که بیشترین هم‌ترازی صورت گرفته روی ژنوم مرجع گاو با استفاده از نرم‌افزار Tophat2 بوده است که از کل خوانش‌های موجود 197/94 درصد را روی ژنوم مرجع مکان‌یابی کرد که در مقام مقایسه نرم‌افزار Hisat2 526/92 درصد خوانش‌ها را مکان‌یابی نمود، لیکن نرم‌افزار Hisat2 عملکرد تخصصی بیشتری داشت و 202/89 درصد از داده‌ها را به یک جایگاه اختصاصی مکان‌یابی کرد درصورتی‌که این پارامتر در خصوص نرم‌افزار Tophat2 به میزان 812/87 درصد از کل توالی‌ها بود. از کل توالی‌های به کار گرفته شده تنها 324/3 درصد توسط Hisat2 و 385/6 درصد توسط Tophat2 با بیش از یک جایگاه ژنوم مرجع مکان‌یابی گردید. نرم‌افزار Bowtie2 در مقایسه با دو نرم‌افزار فوق عملکرد پایینی داشت.
نتیجه‌گیری: مقایسه نرم‌افزارهای هم‌ترازی داده‌های RNA-Seq بر روی ژنوم مرجع نشان داد که نرم‌افزار Hisat2 بهترین نرم‌افزار مکان‌یابی خوانش‌ها در تعیین توالی کل RNA (RNA-Seq) است و نرم افزار Tophat2 می‌تواند بجای آن استفاده گردد اما نرم‌افزار Bowtie2 کاربردی در خصوص داده‌های RNA-Seq ندارد.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
ژنتیک و اصلاح نژاد دام
دریافت: 1401/6/21 | ویرایش نهایی: 1401/12/14 | پذیرش: 1401/9/27
دریافت: 1401/6/21 | ویرایش نهایی: 1401/12/14 | پذیرش: 1401/9/27
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
