식물의 MicroRNA 전사체를 정확하고 효율적으로 분석하는 생물정보학 파이프라인

miRDeep2는 플랜트 개발에서 중요한 전사 규제 기관이며 환경 문제에 대응하는 데 중요한 플랜트 microRNA를 정확하게 식별하는 데 사용할 수 있습니다. miRDeep2는 현저하게 짧은 실행 시간을 필요로 하고 특히 큰 게놈을 가진 식물에 있는 microRNA를 예측하기 위한 감도 및 정확도 둘 다에 있는 우수한 성능을 전시합니다. 거짓 긍정과 긴 처리 시간은 식물 microRNA 음표에 있는 도전입니다.

miRDeep2는 새로운 필드 링 전략을 추가하고, 채점 알고리즘을 정비하고, 엄격한 기준을 통합함으로써 이러한 문제를 극복할 수 있습니다. 높은 신뢰도 microRNA 주석은 게놈의 다양한 기능을 조절하는 microRNA의 역할을 발견하는 데 기본입니다. 단계별 지침은 처음으로 microRNA 인노서에 도움이 될 수 있습니다.

숙련된 연구원의 경우 이 방법은 다른 도구보다 miRDeep2를 사용하는 이점과 이점을 이해하는 데 유용합니다. miRDeep2 패키지를 설치하려면 miRDeep2 웹 페이지로 이동하여 타볼 파일을 가져옵니다. 그런 다음 다운로드한 파일의 모든 내용을 하나의 폴더로 추출하고 폴더 경로를 경로로 설정합니다.

miRDeep2 파이프라인을 테스트하려면 테스트 데이터와 하나의 포맷된 GSM 시퀀싱 파일과 하나의 아라비도시스 탈리아나 게놈 파일을 포함하는 예상 출력을 다운로드하고 다운로드한 모든 파일을 현재 작업 디렉터리로 이동합니다. 압축 된 타르볼 파일을 추출 한 후, 아라비도시스 게놈 기준 지수 및 비코딩 RNA 기준 지수를 구축합니다. 모든 중간 파일과 결과를 포함하는 user_selected_folder 폴더가 자동으로 생성됩니다.

그런 다음 miRDeep2 파이프라인을 테스트 데이터를 사용하여 실행할 수 있습니다. 테스트 출력을 확인하려면 탭 구분 출력 파일을 봅니다. 예측된 microRNAs의 최종 출력에는 염색체 ID, 가닥 방향, 대표자가 ID, 전구체 ID, 성숙한 miRNA 위치, 전구체 위치, 성숙한 시퀀스 및 전구체 서열을 나타내는 컬럼이 포함됩니다.

그런 다음 프로그램 출력 및 경고가 포함된 완료된 단계 및 script_log 및 script_err 파일에 대한 정보를 제공하는 progress_log 파일을 확인합니다. 파이프라인을 실행하기 전에 입력 읽기가 적절한 형식으로 사전 처리되도록 하려면 깊은 시퀀싱 읽기의 5및 3개의 주요 끝에서 어댑터를 제거하고 모든 FAST A 식별자가 고유한지 확인합니다. 각 시퀀스 식별자는 밑줄 x와 심층 시퀀싱 데이터 집합에서 검색된 정확한 시퀀스의 복사본 수를 나타내는 정수로 끝나야 합니다.

고유한 FAST A 식별자를 보장하기 위해, 관심 종의 게놈 서열이 인덱싱된 경우 참조 인덱스를 작성하는 ID.To 실행 번호를 포함, iGenomes 웹 사이트에서 Bowtie 2 인덱스 파일을 다운로드합니다. 다음으로, 리보소말 RNA, 전사 RNA, 소형 핵RNA 및 소형 뉴클레오라 RNA를 포함하는 RNA fam으로부터 주요 비코딩 서열을 포함하는 비-microRNA 비코딩 RNA 인덱스를 구축하여 다른 비코딩 RNA 단편으로부터 시끄러운 서열을 걸러낸다. miRDeep2를 사용하여 깊은 시퀀싱 데이터에서 새 microRNA를 감지하려면 패키지의 bash 스크립트를 실행하여 분석 파이프라인을 시작합니다.

읽기에 매핑된 다른 위치의 수와 Bowtie 2 를 실행하기 위한 불일치 번호및 백만당 읽기의 임계값은 필요에 따라 수정할 수 있습니다. miRDeep2 출력을 확인하려면 자동으로 생성된 output_folder 데이터를 봅니다. 이러한 대표적인 분석에서, miRDeep2 microRNA 부기 파이프라인은 지시된 바와 같이 점차 증가된 게놈 크기를 가진 5개의 식물 종으로부터 10개의 공공 sRNA 서열 라이브러리에 적용되었다.

각 종에 대해, 다른 조직과 그들의 인덱스 게놈 서열에서 2개의 대표적인 작은 RNA 라이브러리는 2개의 입력으로 처리됩니다. 이전 방법을 사용하여, 게놈 처리는 100 시간 이상 걸릴 수 있었습니다 또는 때때로 게놈의 길이 때문에 분석의 중간에 중단할 것입니다. 그러나 miRDeep2는 이러한 예측 프로세스를 분에서 몇 시간까지 현저하게 짧은 기간으로 완료합니다.

이 테스트에 사용되는 두 개의 서열 된 아라비도시스 작은 RNA의 경우 miRDeep2는 다른 도구에 비해 감도 및 정확도 모두에서 더 나은 수행을 수행했습니다. 프로그램의 입력 인덱스가 올바른지 확인하십시오. 예를 들어 Bowtie 인덱스만 보우타이를 사용하고 큰 게놈에 큰 인덱스 옵션을 사용합니다.

결과 microRNA의 표적은 microRNA 기능에 대한 통찰력을 제공할 수 있는 시퀀싱 데이터를 사용하여 예측할 수 있습니다. miRDeep2는 특정 식물 종에서 대부분의 microRNA를 정확하고 민감하게 식별하는 데 사용할 수 있으므로 전체적으로 microRNA 기능의 역할을 연구할 수 있습니다.