RNA-Seq 测序数据分析服务流程 (试运行)

合集下载

测序数据分析流程

测序数据分析流程

测序数据分析流程测序数据分析是基因组学研究的重要步骤之一,它可以帮助科研人员了解DNA序列的组成和功能,从而揭示生物体内的遗传信息和生物过程。

测序数据分析流程可以分为以下几个主要步骤:数据预处理、质控、比对、变异检测和功能注释。

1.数据预处理测序数据通常以原始测序片段(short reads)的形式存在,首先需要将这些片段进行预处理。

预处理的主要目的是去除低质量序列、去除引物序列和适配器序列,并且进行去除重复序列。

2.质控质量控制是一个重要的步骤,可以帮助去除测序过程中引入的错误和杂质。

这一步骤通常使用质量分数来评估每个碱基的可靠性,并使用阈值过滤出具有较高质量的片段。

常用的质控工具包括FastQC和Trimmomatic等。

3.比对比对是将测序片段与一个已知的参考序列进行比较的过程。

比对的目的是找到碱基序列与参考序列的相似性和差异,并将测序片段映射到参考序列上。

常用的比对软件包括Bowtie2、BWA和STAR等。

4.变异检测变异检测是为了发现测序样本与参考序列之间的碱基差异。

这些差异可能是单核苷酸多态性(SNP)、插入缺失(INDEL)或结构变异等。

常用的变异检测软件有GATK和SAMtools等。

5.功能注释功能注释是将变异位点与已知的生物信息进行关联,以帮助解释它们的潜在影响和功能。

这一步骤可以帮助研究人员找到与特定疾病相关的功能变异,并进一步研究其机制。

功能注释工具包括ANNOVAR、Variant Effect Predictor (VEP)和SNPEff等。

除了上述的主要步骤外,测序数据分析流程还可以包括其他附加步骤,如数据可视化和统计分析。

数据可视化可以将测序数据和结果以图表或图像的形式展示出来,帮助研究人员更好地理解和解释分析结果。

统计分析可以帮助评估数据的可靠性和统计学意义,并进一步探索数据背后的模式和关联。

测序数据分析是一个复杂且多步骤的过程,需要研究人员具备一定的生物信息学和统计学知识。

RNA-seq(转录组学)的分析流程和原理

RNA-seq(转录组学)的分析流程和原理

RNA-seq(转录组学)的分析流程和原理在开始详细讲解RNA测序之前,我们先来了解一下它的基本步骤:1.建库:提取RNA,富集mRNA或消除rRNA,合成cDNA和构建测序文库。

2.测序:然后在高通量平台(通常是Illumina)上进行测序(每个样本测序reads在DNA测序中,读数是对应于单个DNA片段的全部或部分的碱基对(或碱基对概率)的推断序列。

深度为10-30 Million reads。

)3.分析:先比对/拼装测序片段到转录本,通过计数、定量,样本间过滤和标准化,以进行样本组间基因/转录本统计差异分析。

大致了解这个过程之后,我们就先从建库开始了解建库的难点在于提纯出mRNA, 一般在我们抽离出的RNA中rRNA占比很大,其他还会有tRNA、microRNA等。

我们需要从抽离出的RNA中提取出mRNA,并建立cDNA文库。

这里以应用最广泛的Illumina公司的Truseq RNA的建库方法为例来进行介绍。

首先,利用高等生物的mRNA通常有poly(A)尾的(使mRNA更稳定,翻译不容易出错)特点,用带有poly(T)探针的磁珠与总RNA进行杂交,这样磁珠就和带poly(A)尾巴的mRNA结合在一起了。

接下来,就回收磁珠,把这些带poly(A)的mRNA从磁珠上洗脱下来。

再用镁离子溶液(或者超声波)进行处理,把mRNA打成小段。

然后,利用这些被打断的mRNA片段,以随机引物进行逆转录,得到第一链cDNA。

再根据第一链cDNA合成出ds-cDNA。

对cDNA在平末端进行3’端加A碱基(腺苷酸)(adapter接头上带了T碱基头,为了和adapter配对)在双链cDNA的两端加分别上Y型接头再经PCR扩增经筛选的目的基因,就得到可以上机的测序文库了。

这个建库方法对RNA的完整度有较高的要求。

也就是说,只有在mRNA大部分是完整的状态下,才能得到比较好的效果。

因为带Poly(T)的磁珠,它所吸附的是带有Poly(A)的那些序列。

小RNA测序数据处理和分析流程

小RNA测序数据处理和分析流程

小RNA测序数据处理和分析流程1.数据质控首先,对测序原始数据进行质量控制,包括对测序数据进行去除接头序列、去除低质量序列和去除低复杂度序列。

2.序列比对3.注释和差异表达分析根据比对结果,使用合适的注释数据(如miRBase、GENCODE或Rfam)进行注释,以确定序列的类型和功能。

同时,根据比对结果,使用统计学方法(如edgeR、DESeq2或limma)进行差异表达分析,以识别差异表达的小RNA。

4.目标预测和富集分析对差异表达的小RNA进行目标预测,可以使用一些目标预测工具(如miRanda、TargetScan或PITA),以确定小RNA与靶基因之间的相互作用关系。

然后,对预测的目标基因进行富集分析,以揭示小RNA在细胞过程中的重要功能和通路。

5.共表达网络和功能模块分析根据差异表达小RNA和目标基因之间的关系,构建共表达网络,使用网络分析工具(如Cytoscape)对网络进行图形化展示和分析,以鉴定重要的共表达模块。

然后,根据共表达模块的富集和功能信息,进一步探究小RNA在特定生物学过程中的重要性。

6.可变剪接分析针对不同细胞或组织中小RNA的可变剪接情况,可以使用基于RNA-seq数据的可变剪接分析工具(如SUPPA、MAJIQ或rMATS),来鉴定差异可变剪接的小RNA。

7.互作网络和功能研究根据小RNA的目标基因和互作关系,可以构建互作网络,使用网络分析工具来探究小RNA与其互作基因之间的功能关系。

8.功能验证和机制研究最后,通过各种实验方法(如RNA干扰、转基因动物模型等),同时结合小RNA数据分析的结果,验证差异表达的小RNA的功能,进一步深入研究其调控机制。

需要注意的是,以上流程是一个基本的处理和分析流程,实际操作中可能会根据研究目的和具体数据情况进行调整和优化。

因此,在进行小RNA测序数据处理和分析时,需要充分了解相关的生物学背景知识和分析方法,以确保结果的准确性和可靠性。

rnaseq流程步骤

rnaseq流程步骤

rnaseq流程步骤RNA测序(RNA-Seq)是一种高通量测序技术,用于研究RNA样本中的转录组。

它可以提供关于基因表达水平和转录本结构的全面信息。

RNA测序流程包括实验设计、样本准备、RNA提取、测序、数据处理和分析等步骤。

一、实验设计实验设计是RNA测序流程的第一步,它决定了研究的目的、样本的选择和处理方式。

在实验设计中,需要确定研究的组织或细胞类型、处理组和对照组、样本数量以及测序的深度等重要参数。

二、样本准备样本准备是RNA测序流程的关键步骤之一。

在样本准备中,需要对样本进行处理,以保证提取到高质量的RNA。

常见的样本处理方法包括组织冻存、细胞裂解和RNA的稳定化等。

同时,为了减少样本间的差异,还需要进行样本的随机排列和复制。

三、RNA提取RNA提取是RNA测序流程的核心步骤之一。

在RNA提取中,需要使用RNA提取试剂盒或其他方法从细胞或组织中提取RNA。

提取到的RNA需要经过DNase处理,以去除DNA污染。

同时,为了获得高质量的RNA,还需要进行RNA的浓缩和纯化。

四、测序测序是RNA测序流程的关键步骤之一。

RNA测序可以使用不同的测序平台,如Illumina、Ion Torrent和PacBio等。

在测序之前,需要对RNA样本进行建库,包括RNA的反转录、cDNA合成、文库构建和PCR扩增等步骤。

然后,将建好的文库进行高通量测序,生成原始的测序数据。

五、数据处理数据处理是RNA测序流程中的重要步骤之一。

在数据处理中,需要对原始的测序数据进行质量控制和过滤,去除低质量的reads和污染序列。

然后,将过滤后的reads进行比对到参考基因组或转录组,以确定每个reads的来源。

最后,根据比对结果进行基因表达水平的计算和统计分析。

六、数据分析数据分析是RNA测序流程中的最后一步。

在数据分析中,需要对基因表达水平进行差异分析和聚类分析,以找到差异表达的基因和样本间的相似性。

同时,还可以进行基因富集分析、调控网络分析和转录本组装等进一步的分析。

RNA测序数据分析的常用方法与步骤

RNA测序数据分析的常用方法与步骤

RNA测序数据分析的常用方法与步骤RNA测序是一种高通量技术,用于测量细胞或组织中RNA的转录活动。

它能提供生物体内基因表达的全局视角,并帮助科学家们理解基因表达调控机制、发现新的转录产物以及识别基因表达的变异。

然而,对于初学者来说,RNA测序数据的处理和分析可能是一个复杂的任务。

因此,本文将介绍RNA测序数据分析的常用方法和步骤,帮助读者系统地了解和实施这一过程。

首先,在进行RNA测序实验之前,我们需要准备样本。

这包括RNA提取、RNA质量检测和构建文库。

RNA提取可以使用商业试剂盒或基于酚/氯仿提取方法,以获得高质量的总RNA。

在提取后,使用比色法(如NanoDrop)或生物分析仪(如Agilent Bioanalyzer)测量RNA的浓度和完整性。

然后,将RNA转录成cDNA,并在此过程中引入序列标签。

此外,还需要对样本进行文库构建,选择适当的方法(如PolyA选择)来富集mRNA。

接下来,对于测序数据的分析,第一步是数据质量控制。

这是确保数据质量和准确性的关键步骤。

可以使用FastQC等工具来评估测序数据的质量。

它提供了关于序列质量、碱基含量、GC含量以及存在的污染或接头序列的信息。

如果数据质量不佳,则可能需要进行数据修剪或过滤,以去除低质量的序列。

这可以使用工具如Trimmomatic或Cutadapt来完成。

在质量控制之后,接下来的步骤是对测序数据进行比对。

这意味着将测序数据与参考基因组进行比对,以确定每个测序读段的原始来源。

对于人类和其他较为研究的模型生物来说,通常使用基因组上的注释信息(如GTF文件)进行比对。

常用的比对工具包括Bowtie、Tophat、HISAT2和STAR。

比对的结果是一个BAM文件,其中包含每个读段的比对位置和其他相关信息。

一旦测序数据完成比对,接下来的步骤是定量表达和差异表达分析。

定量表达分析用于确定每个基因或转录本的表达水平。

这可以使用工具如HTSeq、featureCounts和Salmon来完成。

转录组测序数据分析流程

转录组测序数据分析流程

转录组测序数据分析流程1.样品准备:根据研究需求,选择适当的样品,如病人和对照组组织、不同发育阶段的样品等。

提取总RNA,并通过凝胶电泳、紫外线分析、比色法等方法鉴定RNA的完整性和浓度。

2. 测序:使用高通量测序技术,如Illumina HiSeq、Ion Torrent等对RNA样品进行测序。

根据实验的需要,可以采用不同的测序策略,如单端测序或双端测序,以及测序长度的选择。

3. 质控:对测序数据进行质量控制,包括去除低质量Reads、修剪接头序列、去除低复杂度序列、过滤低质量的碱基等,以确保后续分析的准确性和可靠性。

4. 数据预处理:根据测序平台的要求,对测序数据进行数据切分、过滤低质量read、去除低质量碱基等。

同时,进行去除rRNA、tRNA等非编码RNA的对应序列,以提高分析效果。

5. 比对:将得到的测序reads与参考基因组进行比对。

常用的比对工具有Bowtie、Tophat、STAR等,通过比对可以找到reads在参考基因组中的位置,为后续的表达量计算提供支持。

6. 表达量计算:根据比对结果,统计每个基因的reads数或覆盖度来计算其表达量。

可以使用RSEM、HTSeq、Cufflinks等工具进行表达量的计算,得到基因表达量矩阵。

7. 差异表达基因分析:根据不同条件下的样品表达量矩阵,使用统计学方法分析基因的差异表达情况。

常用的差异分析工具有DESeq2、edgeR、Limma等,通过计算差异表达基因的显著性水平,筛选出差异表达的基因。

8. 功能注释:对差异表达基因进行生物学功能注释,包括基因本体论(Gene Ontology, GO)、KEGG通路分析等。

可以通过数据库如DAVID、GSEA、KEGG等进行功能注释,以进一步了解差异表达基因在生物学过程中的功能。

9. 富集分析:对差异表达基因进行富集分析,即确定差异表达基因是否富集在特定的功能类别中。

可以使用Fisher精确检验、超几何检验等方法,从而发现与特定疾病或生物过程相关的富集基因集。

rnaseq数据分析流程

rnaseq数据分析流程

rnaseq数据分析流程RNA-seq数据分析流程。

RNA测序(RNA-seq)是一种用于研究转录组的高通量测序技术,它可以帮助科研人员了解基因表达和转录本结构。

在本文中,我们将介绍RNA-seq数据分析的一般流程,包括数据预处理、基因表达分析和功能注释等步骤。

1. 数据预处理。

首先,我们需要对原始的RNA-seq数据进行质量控制(QC)。

这包括使用软件如FastQC来评估测序数据的质量,检测是否存在低质量的碱基或测序错误。

接下来,我们需要对数据进行去除接头(adapter trimming)和过滤低质量读(quality filtering)。

这些步骤可以使用工具如Trimmomatic或Cutadapt来完成。

最后,我们需要对清洗后的数据进行比对到参考基因组(alignment),这可以使用软件如HISAT2或STAR来完成。

2. 基因表达分析。

一旦我们获得了比对到参考基因组的数据,我们就可以开始进行基因表达分析。

首先,我们需要对比对结果进行计数,这可以使用软件如featureCounts或HTSeq来完成。

然后,我们需要对表达数据进行标准化,例如使用DESeq2或edgeR来进行基因表达的差异分析。

最后,我们可以使用一些可视化工具如ggplot2或heatmap 来展示基因表达的模式和差异。

3. 功能注释。

最后,我们可以对不同表达的基因进行功能注释。

这包括对差异表达基因进行富集分析(enrichment analysis),例如富集在特定的通路(pathway)或生物学过程(biological process)中。

这可以使用工具如DAVID或Enrichr来完成。

此外,我们还可以对差异表达基因进行蛋白质-蛋白质相互作用分析(protein-protein interaction analysis),例如使用STRING数据库来预测蛋白质之间的相互作用网络。

总结。

综上所述,RNA-seq数据分析是一个复杂的过程,涉及到数据预处理、基因表达分析和功能注释等多个步骤。

转录组测序概述及实验分析流程(分享)

转录组测序概述及实验分析流程(分享)

转录组测序概述及实验分析流程(分享)⼀、转录组测序概述转录组是特定物种、组织或细胞类型转录的所有RNA(转录本)的集合,包括mRNA和⾮编码RNA(Non-coding RNA,⾮编码RNA⼜包括:tRNA,rRNA,snoRNA,microRNA,piRNA,lncRNA等。

通过⽐较转录组或基因表达谱的研究以揭⽰⽣物学现象或疾病发⽣的分⼦机制是⾼通量组学研究的⼀个常⽤策略。

利⽤⾼通量测序技术研究转录组在全⾯快速得到基因表达谱变化的同时,还可以通过测定的序列信息精确地分析转录本的cSNP(编码序列单核苷酸多态性)、可变剪接等序列及结构变异,另外对于检测低丰度转录本和发现新转录本具有其独特的优势。

⼆、研究转录组⽅法有哪些⽬前研究转录组的⽅法主要三种:1. 基于杂交技术的cDNA芯⽚和寡聚核苷酸芯⽚2. 基于sanger测序法的SAGE (serial analysis of gene expression)、LongSAGE和MPSS(massively parallelsignature sequencing)3. 基于第⼆代测序技术的转录组测序,⼜称为RNA-Seq。

三、转录组测序有什么样的样品要求?(1)样品纯度要求: OD值应在1.8⾄2.2之间;电泳检测28S:18S⾄少⼤于1.8。

(2)样品浓度: totalRNA浓度不低于400ng/µg。

(3)total RNA样品请置于-20℃保存;请提供totalRNA样品具体浓度、体积、制备时间、溶剂名称及物种来源。

请同时附上QC数据,包括电泳胶图、分光光度或Nanodrop仪器检测数据。

(4)样品请置于1.5 ml管中,管上注明样品名称、浓度以及制备时间,管⼝使⽤Parafilm封⼝。

建议使⽤⼲冰运输,并且尽量选⽤较快的邮递⽅式,以降低运输过程中样品降解的可能性。

四、转录组测序需要多⼤的测序量才能得到有意义的结果?转录组测序前,需要对物种转录组的⼤⼩进⾏评估,评估⽅法如下:(1)对于有reference genome的物种,可以分析基因组信息,统计编码基因的个数,及其碱基数,从⽽估计物种转录组的⼤⼩,另外可以查询相关或相近物种转录组研究的⽂献,作为参考。

转录组测序(RNA-seq)技术

转录组测序(RNA-seq)技术

转录组测序(RNA-seq)技术转录组是某个物种或者特定细胞类型产生的所有转录本的集合。

转录组研究能够从整体水平研究基因功能以及基因结构,揭示特定生物学过程以及疾病发生过程中的分子机理,已广泛应用于基础研究、临床诊断和药物研发等领域。

基于Illumina高通量测序平台的转录组测序技术使能够在单核苷酸水平对任意物种的整体转录活动进行检测,在分析转录本的结构和表达水平的同时,还能发现未知转录本和稀有转录本,精确地识别可变剪切位点以及cSNP(编码序列单核苷酸多态性),提供最全面的转录组信息。

相对于传统的芯片杂交平台,转录组测序无需预先针对已知序列设计探针,即可对任意物种的整体转录活动进行检测,提供更精确的数字化信号,更高的检测通量以及更广泛的检测范围,是目前深入研究转录组复杂性的强大工具。

技术优势:数字化信号:直接测定每个转录本片段序列,单核苷酸分辨率的精确度,同时不存在传统微阵列杂交的荧光模拟信号带来的交叉反应和背景噪音问题。

高灵敏度:能够检测到细胞中少至几个拷贝的稀有转录本。

任意物种的全基因组分析:无需预先设计特异性探针,因此无需了解物种基因信息,能够直接对任何物种进行转录组分析。

同时能够检测未知基因,发现新的转录本,并精确地识别可变剪切位点及cSNP,UTR区域。

更广的检测范围:高于6个数量级的动态检测范围,能够同时鉴定和定量稀有转录本和正常转录本。

应用领域:转录本结构研究(基因边界鉴定、可变剪切研究等),转录本变异研究(如基因融合、编码区SNP研究),非编码区域功能研究(Non-coding RNA研究、microRNA前体研究等),基因表达水平研究以及全新转录本发现。

图1 RNA-seq获得的数据能够进行全面的数据挖掘,既能够进行基因结构分析,鉴定UTR、可变剪切位点,也能够发现新的转录本及非编码RNA,比较样本间的表达水平差异康成生物提供的RNA-se q技术服务实验流程:1. 样品RNA准备2. 测序文库构建使用oligo dT微珠纯化mRNAmRNA片段化处理反转录反应合成合成双链cDNA双链DNA末端修复及3’末端加‘A’使用特定的测序接头连接DNA片段两端高保真聚合酶扩增构建成功的测序文库3. DNA成簇(Cluster)扩增4. 高通量测序(Illumina Genome Analyzer IIx)5. 数据分析原始数据读取与数据库比对并进行注释深层次数据分析6. 提供实验报告原始数据报告(Fasta-Q格式),包含所有测序序列信息,碱基读取质量评估基本数据分析报告(Excel表格),包含有效序列的序列信息、与参考基因组比对后的注释信息等。

rnaseq 转录组测序实验方案

rnaseq 转录组测序实验方案

rnaseq 转录组测序实验方案RNA测序(RNA-Seq)是一种新兴的高通量测序技术,可用于研究转录组的整体表达特征和mRNA表达数量的变化。

本文将讨论RNA 测序实验方案,包括样品处理、测序方法和数据分析。

一、样品处理在进行RNA测序实验之前,需要注意以下几个步骤:1. 样品收集:从研究对象中收集组织样品或细胞,注意采集得到的RNA是代表性的并且不受任何处理的影响。

2. RNA提取:使用合适的方法提取总RNA或mRNA。

总RNA适用于研究全转录组表达水平的变化,而mRNA主要用于研究特定基因的表达。

二、测序方法RNA测序通常分为以下几个步骤:1. 文库制备:将RNA样品转录为cDNA,进行文库建立。

可以使用聚合酶链反应(PCR)扩增cDNA,以增加测序信号。

2. 测序平台选择:根据实验需求和预算,选择合适的测序平台,如Illumina HiSeq、Ion Torrent或PacBio等。

3. 测序深度:根据样品复杂度和研究目的,确定所需的测序深度。

较低的深度适用于检测高表达基因,而较高的深度适用于检测低表达基因或罕见突变。

三、数据分析RNA测序数据分析是整个实验的重要环节,以下是常用的数据分析步骤:1. 数据质控:使用质控工具(如FastQC)对测序数据进行质量评估,去除低质量的reads和接头序列。

2. 游离核酸去除:使用工具(如Trimmomatic)去除rRNA或tRNA 等非编码RNA。

3. 序列比对:使用参考基因组进行序列比对,如使用Bowtie、BWA等工具。

对于未知基因组,可选择进行de novo组装。

4. 表达差异分析:通过比较每个基因在不同样品中的表达量,确定差异表达基因。

常用的工具包括DESeq、edgeR等。

5. 功能注释:将差异表达基因进行功能注释,了解其在生物学过程中的作用。

可以使用GO、KEGG等数据库进行注释。

6. 数据可视化:将分析结果通过图表或热图进行可视化,更直观地展示差异表达基因和通路的变化。

rnaseq分析流程及代码

rnaseq分析流程及代码

rnaseq分析流程及代码下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!1. 数据质量控制:使用 FastQC 等工具检查原始测序数据的质量,包括碱基质量分布、序列长度分布等。

rnaseq流程步骤

rnaseq流程步骤

rnaseq流程步骤RNA测序(RNA-seq)是一种用于研究转录组的高通量测序技术。

它可以帮助我们理解基因表达和转录调控的机制,并揭示基因功能和调控网络。

本文将介绍RNA测序的流程步骤。

1. 样品制备RNA测序的第一步是样品制备。

样品可以是细胞、组织或者其他生物学材料。

首先,需要提取RNA,通常使用酚-氯仿法或商业化的RNA提取试剂盒。

提取的RNA可以是总RNA,也可以是多聚A+ RNA,取决于研究的目的。

2. RNA质量检测提取的RNA需要进行质量检测,以确保RNA的完整性和纯度。

常用的方法有比色法、凝胶电泳和生物分析仪。

RNA的A260/A280比值应在1.8-2.2之间,表示RNA的纯度较高。

3. RNA文库构建RNA测序需要构建RNA文库,即将RNA转录为cDNA,并进行文库的建立。

常用的文库构建方法有两种:全长文库和选择性文库。

全长文库包括了RNA的全部信息,而选择性文库只包括了某些特定的RNA,如mRNA或非编码RNA。

4. 文库测序构建好的RNA文库需要进行测序。

目前常用的测序技术有两种:第一代测序和第二代测序。

第一代测序技术包括Sanger测序和454测序,具有高准确性但测序量较少。

第二代测序技术包括Illumina测序、Ion Torrent测序和PacBio测序等,具有高通量但准确性稍低。

5. 数据质量控制测序得到的原始数据需要进行质量控制,以排除低质量的序列。

常用的数据质量控制工具有FastQC和Trimmomatic。

这些工具可以检查序列的质量分数、序列长度分布和测序错误等,并根据设定的阈值进行过滤和修剪。

6. 数据比对和定量质控后的序列数据需要进行比对和定量。

比对是将测序reads与参考基因组序列进行比对,以确定每个reads的起源。

常用的比对工具有Bowtie、STAR和HISAT等。

定量是根据比对结果,计算每个基因或转录本的表达水平。

常用的定量工具有HTSeq和featureCounts等。

rnaseq 数据处理流程

rnaseq 数据处理流程

rnaseq 数据处理流程
RNA-seq数据处理流程主要包括以下步骤:
1. **原始数据质控**:检查测序数据的质量,包括读取长度、测序深度、质量分数分布等。

2. **数据清理和去噪**:去除低质量的序列、去除包含的杂质和噪音数据。

3. **序列比对**:将清洁后的序列与参考基因组进行比对,得到每个序列在基因组上的位置信息。

4. **基因表达量计算**:基于比对结果,统计每个基因的序列数目,计算基因的表达量,如FPKM、RPKM等。

5. **差异表达分析**:比较不同样本或条件下的基因表达差异,筛选出差异表达的基因。

6. **功能注释和富集分析**:对差异表达基因进行功能注释,并利用富集分析方法挖掘基因的潜在功能和调控网络。

7. **可视化与结果解读**:将分析结果以可视化的形式展示,帮助用户更好地理解和分析数据。

具体步骤可能会根据不同的实验设计、数据情况和分析目的有所调整。

请注意,上述流程中的每一步都可能涉及到多个工具和软件,需要根据具体需求选择合适的软件和方法。

RNA-seq数据分析指南

RNA-seq数据分析指南

RNA-seq数据分析指南五月份看了一篇2016年的RNA-Seq文献综述,那篇文献特别长,花了三四天时间才看完。

当时为了做组会文献报告做了一些许总结,以ppt的形式呈现出来。

内容前言•各位同学/老师,大家好,现在由我给大家讲讲我的文献阅读报告!•A survey of best practices for RNA-seq data analysis ,我把它叫做RNA-seq数据分析指南。

这篇文章是由佛罗里达大学等单位的研究人员在1月26日发表在Genome Biology上的,该期刊的影响因子有10.8分。

这是这篇文章的通讯作者,应该挺靠谱的。

•新一代测序技术在爆炸式发展的同时,也衍生出许多其他技术创新。

RNA-Seq就是其中之一,这项技术使我们对细胞发育及其调控机制的理解,达到了前所未有的深度和广度。

RNA-seq可以获得相当惊人的数据量,而这恰恰是一柄双刃剑。

丰富的数据量蕴含着大量的宝贵信息,但这样的数据需要复杂的生物信息学分析,才能从中提取到有意义的结果。

•正因如此,数据分析可以说是RNA-seq的重中之重。

RNA-seq 有非常广泛的应用,但没有哪个分析软件是万能的。

科学家们一般会根据自己的研究对象和研究目标,采用不同的数据分析策略。

现在人们已经发表了大量的RNA-seq和数据分析方案,对于刚入门的新手来说难免有些无所适从。

这篇文章概述了RNA-seq生物信息学分析的现行标准和现有资源,为人们提供了一份RNA-seq数据分析指南,可以作为开展RNA-seq研究的宝贵参考资料。

•这份指南覆盖了RNA-seq数据分析的所有主要步骤,比如质量控制、读段比对、基因和转录本定量、差异性基因表达、功能分析、基因融合检测、eQTL图谱分析等等。

研究人员绘制的RNA-seq分析通用路线图(标准Illumina测序),将主要分析步骤分为前期分析、核心分析和高级分析三类。

前期预处理包括实验设计、测序设计和质量控制。

基于RNA测序的转录组分析技术

基于RNA测序的转录组分析技术

基于RNA测序的转录组分析技术RNA测序(RNA-Seq)技术是近年来生物医学领域发展最快、最引人注目的研究技术之一。

RNA-Seq技术以高通量的方法快速地测序RNA样本中的所有RNA,包括编码RNA(mRNA)和非编码RNA(ncRNA),从而全面了解转录组中遗传信息的表达情况和调控机制。

一、 RNA测序技术的优势相对于传统的Sanger测序,RNA-Seq技术有以下优势:1.高通量,能快速测序大量RNA分子,获得全面丰富的转录组信息。

2.扩展性强,能够检测所有RNA分子类型(编码、非编码RNA),能支持多种样本类型的测序(细胞、组织、血清等)。

3.高灵敏度,能够检测低表达的RNA,同时对表达水平动态变化很敏感,有助于发现新的生物学过程。

4.高精度,优异的测序深度和覆盖度可使结果更加可靠。

二、 RNA测序技术的应用RNA测序技术在基础研究和临床诊断等方面都有广泛的应用。

1.发现新的RNA分子类型:利用RNA-Seq技术可以发现新的RNA分子类型,如Circular RNA(circRNA)、Long non-coding RNA(lncRNA)等,对了解RNA基因调控机制有重要意义。

2.全面理解基因调控网络:RNA-Seq技术可以发现与基因调控相关的RNA分子和代谢物,从而全面理解基因调控网络。

3.疾病基础研究:RNA-Seq技术可用于发现疾病相关的RNA 分子和调控途径,如肿瘤、神经退行性疾病等,是研究疾病机制和筛选治疗靶点的重要工具。

4.患者个性化诊断和治疗:RNA-Seq技术可以发现患者个体基因表达的差异,从而为个性化治疗和诊断提供基础。

三、 RNA测序技术的分析流程RNA测序技术的分析流程一般包括以下步骤:(1)RNA提取和质检:选择适当的RNA样本,进行RNA提取和质检,确保RNA质量达到要求。

(2)文库构建:根据测序需求选择不同的文库构建方式,如,随机分段转录组文库、chain termination转录组文库等。

RNA测序数据分析的使用教程

RNA测序数据分析的使用教程

RNA测序数据分析的使用教程RNA测序(RNA sequencing)是一种高通量技术,用于研究RNA分子在基因组水平上的表达和调控。

它不仅可以帮助我们理解生物体在不同生理状态下基因表达的变化,还可以鉴定新的转录本、发现新的剪接异构体和识别转录本的起始位点等。

本教程将介绍RNA测序数据分析的基本流程和常用工具,帮助初学者进入RNA测序数据分析的领域。

第一步:测序数据质控测序数据质控是RNA测序数据分析的第一步,它可以帮助我们评估测序数据的质量以及检测可能的测序错误或测序仪器的问题。

常用的工具包括FastQC、Trimmomatic和cutadapt等。

FastQC用于检查测序数据的质量,Trimmomatic和cutadapt用于去除低质量的reads和去除接头序列等。

第二步:比对与定量比对是指将测序reads与参考基因组进行比对。

常用的比对工具有Bowtie、STAR和HISAT2等。

比对后的结果可以用于定量分析,计算基因的表达水平。

常用的工具有HTSeq、featureCounts和salmon等。

这些工具可以根据比对结果,将reads分配给转录本,从而计算出转录本的表达量。

第三步:差异表达分析差异表达分析可以帮助我们找出在不同生理状态下表达水平发生变化的基因。

常用的工具有DESeq2、edgeR和limma 等。

这些工具可以根据表达量数据,使用统计学方法鉴定显著差异表达的基因。

差异表达分析的结果可以用于进行功能注释和生物学通路分析等。

第四步:富集分析与功能注释富集分析和功能注释可以帮助我们理解差异表达基因的功能和参与的生物学过程。

常用的工具有DAVID、GOseq和KOBAS等。

这些工具可以将差异表达的基因与已知的功能注释数据库进行比对,并进行富集分析,从而找出功能上富集的基因集合。

第五步:网络分析与生物学通路分析网络分析和生物学通路分析可以帮助我们进一步挖掘差异表达基因的相互关系和参与的生物学通路。

RNA测序数据的拼接和定量分析流程与技巧

RNA测序数据的拼接和定量分析流程与技巧

RNA测序数据的拼接和定量分析流程与技巧RNA测序是研究生物体内基因表达和转录组变化的强大工具。

实验过程中产生的高质量测序数据是从转录组RNA样本中获取的。

为了有效地利用这些数据,研究人员需要将测序读数进行拼接和定量分析。

本文将讨论RNA测序数据拼接和定量分析的流程与技巧。

拼接流程:1. 数据质量控制:从RNA测序仪中获得原始序列数据后,首先需要进行质量控制。

这可以通过软件(如FastQC)来评估测序数据的质量,如测序深度、碱基质量分布等。

如果发现低质量的碱基,可以使用质量控制工具(如Trimmomatic)对数据进行剪裁和剔除。

2. 拼接reads:对于拼接,我们面临的主要问题是碱基错配和插入/缺失错误。

常用的拼接工具有Trinity、Cufflinks和StringTie等。

这些工具使用De Bruijn图和图形优化算法来将读数拼接成连续的转录本。

3. 拼接后的评估:拼接后,我们需要对结果进行评估,以确定拼接的准确性和完整性。

可以使用比对工具(如BLAST)将拼接结果与已知的参考数据库进行比较。

此外,还可以使用工具(如TransRate和BUSCO)评估拼接的质量和完整性。

定量分析流程:1. 参考基因组比对:将拼接后的reads与参考基因组进行比对。

这可以使用比对工具(如Bowtie2和STAR)来完成。

比对的结果可以用于确定基因表达水平和各个基因的差异表达。

2. 表达量计算:使用RNA-Seq表达定量工具(如HTSeq和featureCounts)对比对结果进行表达量计算。

这些工具可以将reads与参考基因组上的注释信息相结合,计算每个基因的表达量。

3. 差异表达分析:使用差异表达工具(如DESeq2和edgeR)对表达量数据进行差异表达分析,以识别在不同样本之间差异显著的基因。

这将帮助我们找到与特定生物过程相关的不同ially expressed genes(DEG)。

4. 功能注释:对于差异表达的基因,我们需要进行功能注释,以了解它们在生物学上的作用。

rna的测序技术

rna的测序技术

rna的测序技术
RNA 测序(RNA-Sequencing,RNA-Seq)是一种用于分析 RNA 分子的技术。

它通过对 RNA 进行测序,以确定 RNA 的序列信息。

以下是 RNA 测序技术的一些常见步骤:
1. RNA 提取:从研究的生物样本中提取 RNA,通常使用商业化的 RNA 提取试剂盒。

2. RNA 质量控制:对提取的 RNA 进行质量评估,包括检测 RNA 的完整性、纯度和浓度。

3. 文库制备:将 RNA 转换为适合测序的文库。

这通常涉及将 RNA 片段化为特定长度,并在片段的两端连接接头序列。

4. 测序:使用高通量测序技术(如 Illumina、PacBio 或 Oxford Nanopore)对文库进行测序。

测序过程会产生大量的短序列读取。

5. 数据分析:对测序得到的数据进行分析,包括质量控制、比对到参考基因组或转录组、定量表达、差异表达分析等。

RNA 测序技术的应用非常广泛,可以用于研究基因表达、转录组学、转录本变异、RNA 编辑等领域。

它为科学家提供了深入了解 RNA 分子在不同生物学过程中的作用和调控机制的工具。

需要注意的是,RNA 测序技术在不断发展和改进,新的方法和技术也在不断涌现。

因此,具体的 RNA 测序流程和技术可能会因实验室和研究目的而有所差异。

RNA测序技术的使用教程

RNA测序技术的使用教程

RNA测序技术的使用教程在生命科学领域中,研究生物体基因表达的变化对我们了解生物学过程有着重要的意义。

RNA测序技术(RNA sequencing,RNA-seq)以其高通量、高灵敏度和高分辨率的特点,成为研究基因表达的首选方法。

本文将介绍RNA测序技术的基本原理、实验流程和数据分析,并提供相关的实验操作步骤和技巧。

一、RNA测序技术的基本原理RNA测序技术是通过对RNA样本进行逐个核苷酸的测序,从而确定RNA序列和相对丰度,进而研究基因的转录起始位点、剪接异构体以及表达水平的变化。

RNA测序技术主要包括以下步骤:RNA提取、RNA纯化、RNA反转录合成cDNA、测序文库构建、高通量测序和数据分析。

二、RNA测序技术的实验流程1. RNA提取和纯化RNA的提取和纯化是RNA测序技术中非常关键的一步,它的质量和纯度直接影响后续实验的结果。

常用的RNA提取方法包括酚氯仿法、离心管柱法和磁珠法等。

选择合适的方法根据具体实验要求和样本特点进行。

2. RNA反转录合成cDNARNA样本经过提取后,需要将其转化为cDNA,这是RNA测序技术中的另一个关键步骤。

常用的方法是通过反转录酶逆转录合成cDNA,使得RNA序列得以保留和扩增。

选择具有高反转录效率和特异性的反转录酶,以确保反转录的准确性和稳定性。

3. 测序文库构建测序文库的构建是RNA测序技术中的关键步骤之一。

首先将cDNA片段连接到接头,然后进行测序片段的选择、文库扩增和文库质控等。

合适的文库构建方法可以提高样本的测序深度和准确性。

4. 高通量测序RNA测序技术中常用的高通量测序技术包括Illumina测序、Ion Torrent测序和PacBio测序等。

选择适合自己实验和样本特点的测序平台,并根据测序平台的要求进行样品上机和测序运行。

5. 数据分析RNA测序技术产生的数据量庞大,需要进行有效的数据处理和分析。

数据分析主要包括数据清洗、比对到参考基因组、差异表达分析和功能注释等。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

北京大学生科院/CLS生物信息平台RNA-Seq测序数据分析服务流程(试运行)2015.3平台联系人:李程(lch3000@)文档撰写:张超Table of Contents1. 测序质量评估 (3)1.1 测序数据过滤 (3)1.2 质量值分布 (3)1.3 GC含量分布 (4)2. 参考序列比对 (4)3. 基因表达水平 (6)3.1 基因表达水平定量 (6)3.2 基因表达水平分步 (6)3.3 生物学重复相关性分析 (6)3.4 样本间层次聚类及PCA分析 (7)4. 差异基因分析 (7)4.1 基因表达标准化 (7)4.2 差异基因列表 (8)4.3 差异基因可视化 (8)4.4 差异基因聚类 (9)5. 差异表达基因功能分析 (10)5.1 GO富集分析 (10)5.2 信号通路富集分析 (10)5.3 癌基因功能注释 (11)6.基因结构差异分析 (11)6.1 可变剪切分析 (11)7. SNP分析 (12)7.1 SNP检测 (12)7.2 SNP 筛选 (12)7.3 GO/KEGG富集 (12)1. 测序质量评估通过测序的数据进行进行质控,保证数据质量适合下游分析。

这里我们使用fastqc和RNA-SeQC来对数据进行质量评定。

1.1 测序数据过滤测序得到的原始下机数据往往有许多问题,不能直接使用,通常会经过以下过滤,尽量保证测序数据的质量。

a.去除带测序接头的测序序列(reads);b.去除低质量的reads1.2 质量值分布按照现有的测序技术(illumina平台)单碱基的错误率应控制在1%以下,即质量值在20以上。

横坐标为reads的碱基位置,纵坐标为单碱基质量值质量值与错误率的关系:Q=-10log10(e);其中Q phred为测序碱基质量值,e为测phred序错误率。

1.3 GC含量分布对于RNA测序,鉴于序列通过超声随机打断,所以理论上每个测序循环上的C、G及A、T含量应分布相等,并且CG-content对于每个物种应大致相同。

横坐标为reads的碱基位置,纵坐标为各种碱基的不同比例2. 参考序列比对对于通过质量控制的数据,可以进行后续分析。

首先需要将clean reads比对到参考基因组上。

由于测序时reads是随机的,只有这些reads的碱基信息和质量信息,没有其在基因组上的位置信息,比对这一步就是给所有reads一个在基因组上位置的信息。

在RNA测序中,其实测的是cDNA的序列,由于内含子的存在,所以会较常出现一条read跨内含子的情况,tophat2可以较好的处理这种情况,所以我们选用tophat2来做比对。

比对率间接反应了测序的质量和建库的质量,若比对率低,很可能建库时混入了其他物种的序列,导致无法比对到研究的物种参考基因组上。

reads比对到基因上的位置统计:(1)Sample:样本名(2)IntragenicRate:比对到基因内的reads比例(3)ExonicRate:比对到外显子的reads比例(4)IntronicRate:比对到内含子的reads比例(5)IntergenicRate:比对到基因间区的reads比例(6)SplitReads:比对到两外显子交接处的reads数(7)ExpressionProfilingEfficiency:比对到外显子上的reads占总体的比例(8)TranscriptsDetected:比对上reads数大于5的转录本数(9)GenesDetected:比对上reads数大于5的基因数3. 基因表达水平3.1 基因表达水平定量在RNA-seq分析中,我们可以通过定位到基因组区域或基因外显子区的reads的计数来估计基因的表达水平。

Reads计数除了与基因的真实表达水平成正比外,还与基因的长度和测序深度成正相关。

为了使不同基因、不同实验间估计的基因表达水平具有可比性,人们引入了RPKM的概念,RPKM(Reads Per Kilo bases per Million reads)是每百万reads中来自某一基因每千碱基长度的reads数目。

RPKM同时考虑了测序深度和基因长度对reads计数的影响,是目前最为常用的基因表达水平估算方法 (Mortazavi et al., 2008)。

(1) Gene_ID:Ensembl基因ID(2) Other columns:各样本中该基因的表达水平(RPKM)3.2 基因表达水平分步每个样本所有基因的RPKM盒形图可以展示出不同实验条件下基因表达水平的分布情况。

图3.2.1 不同条件下的基因表达水平分布图3.3 生物学重复相关性分析生物学重复主要有两个用途:一个是证明所涉及的生物学实验可重复性强、差异小,另一个用于估计生物学变异进行差异基因检测。

样品间基因表达水平相关性是检验实验可靠性和样本选择是否合理的重要指标。

相关系数越接近1,表明样品之间表达模式的相似度越高。

图3.3.1 生物学重复散点图3.4 样本间层次聚类及PCA分析当样本数目较多时,可以利用基因的表达量进行样本间聚类分析及PCA 分析,对样本间关系进行探究或者对实验设计进行验证。

样本聚类距离或者PCA距离越近,说明样本越相似。

4. 差异基因分析4.1 基因表达标准化对于有生物学重复的样品,我们采用DESeq2提出的scaling factor的方法对原始的readcount进行标准化(normalization)。

以消除非生物学引起的readcount的差异(最主要消除各个文库测序数据量不同带来的差异)。

对于标准化的结果,我们采用MA-plot或box-plot来评价。

图4.1.1 MA-plot 横坐标为表达量,纵坐标为log后的表达差异倍数基于大部分基因都是非差异表达的,所以大多点应在log fold change=0左右,并且不随表达量的变化而变化。

4.2 差异基因列表对于有生物学重复的的样品,我们采用DESeq2来分析差异表达基因。

该方法基于负二项分布模型(K ij~ NB(μij,σij2))来检测差异表达基因。

(1)Gene: 基因ID(2)baseMean:所有样本矫正后的平均reads数(3)log2FoldChange:log2后的表达量差异(4)pvalue:统计学差异显著性检验指标(5)padj:校正后的pvalue。

padj越小,表示基因表达差异越显著4.3 差异基因可视化用火山图可以推断差异基因的整体分布情况。

图 4.3.1显著性差异表达基因用红色点表示;横坐标表示基因在不同样本中的表达倍数变化;纵坐标表示统计学上基因表达量变化差异的显著性对于特定基因在不同实验中的表达情况,和此基因的不同转录本在不同实验中的表达情况。

图 4.3.2 左图为regucalcin基因在两个样本中的表达差异情况;右图为此基因在不同转录本中的表达差异情况4.4 差异基因聚类聚类分析用于判断差异基因在不同实验条件下的表达模式。

通过将表达模式相同或相近的基因聚集成类,从而识别未知基因的功能或已知基因的未知功能。

5. 差异表达基因功能分析5.1 GO富集分析Gene Ontology(简称 GO, /)是基因功能标准分类体系。

研究差异基因在 Gene Ontology 中的分布情况将阐明差异基因富集的生物学功能。

5.2 信号通路富集分析在生物体内,不同基因相互协调实现其生物学功能,通过Pathway显著性富集能确定差异表达基因参与的最主要信号通路。

KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,http://www.kegg.jp/)是有关Pathway的主要公共数据库(Kanehisa,2008)。

Pathway显著性富集分析以KEGG Pathway为单位,应用统计检验找出差异表达基因中显著性富集的Pathway。

5.3 癌基因功能注释原癌基因(Proto-oncogene)是参与细胞生长、细胞分裂和细胞分化的正常基因,当其发生突变后(如基因序列被改变)就会变成致癌基因(Oncogene)。

通常在肿瘤或恶性细胞系中某些特异性癌基因会上调表达,通过了解癌基因在实验不同组的表达情况有助于深入认识疾病的发病机理。

Cosmic( https:///cosmic )是英国Sanger实验室开发并维护的癌基因及相关注释数据库,有较高的权威性及可信度,通过与数据库进行比对,可对差异表达基因中的癌基因部分进行鉴别和注释。

6.基因结构差异分析6.1 可变剪切分析对于RNA-seq,除了gene水平的差异分析外,还可以进行exon水平的差异分析。

不用的exon表达,表明了有着不同的剪切方式。

这时可以使用Bioconductor的DEXSeq软件包。

该分析可以给出每个基因在不同的实验条件下,外显子的使用情况。

比如上图的10号外显子在control和knockdown两组中的表达差别较大,此外显子的表达量情况,也反映到了在两组中此基因的剪切形式有差异。

7. SNP分析7.1 SNP检测SNP全称Single Nucleotide Polymorphisms,是指在基因组上由单个核苷酸变异形成的遗传标记,其数量很多,多态性丰富。

一般而言,SNP是指变异频率大于1%的单核苷酸变异。

对RNA-seq的SNP分析可能得到基因在上的SNP位点和RNA编辑位点。

7.2 SNP 筛选对SNP位点进行注释、过滤、筛选,旨在找出跟表型相关性高的位点。

过滤dbSNP中存在的多态性位点,过滤掉同义突变的位点。

与现有GWAS位点数据库比对,与OMIM数据库,HGMD数据库等比对。

7.3 GO/KEGG富集对高可信的SNP所在的基因进行GO/KEGG富集。

相关文档
最新文档