LÉKAŘSKÁ FAKULTA MASARYKOVY UNIVERSITY
Interní hematoonkologická klinika LF MU a FN Brno
Centrum molekulární biologie a genové terapie
Moderní metody analýzy genomu
Aplikace III
5.5. 2011
Boris Tichý
RNA-Seq
Transcriptome sequencing
Single-end – kvantifikace
Paired-end – struktura transkriptů
Tag sequencing
3' tagy, kvantifikace, bez informace o struktuře
Degradome sequencing
5' tagy, identifikace cílů microRNA
Small RNA sequencing
MicroRNA kvantifikace i de-novo identifikace
SAGE (Serial Analysis of Gene Expression)
Konkatemery tagů, původně Sanger sekvenace
RIP (RNA ImmunoPrecipitation)
Imunoprecipitace, RNA vázající proteiny
RNA-Seq
Oligo-dT vs. hexamer priming reverzní transkripce
3', 5' end reprezentace
PolyA selekce vs. rRNA deplece
Zastoupení non-polyA (non-coding) RNA
Vysoce abundantní geny
Až 75% transkriptů ← 5% exprimovaných genů
Možnost detekce fúzních genů
Speciální algoritmy
Mapování readů na exon-exon rozhraní
Aplikace nových technologií
Epigenomika/epigenetika
In biology, and specifically genetics, epigenetics is the study of heritable
changes in phenotype (appearance) or gene expression caused by
mechanisms other than changes in the underlying DNA sequence, hence
the name epi- (Greek: επί- over, above) -genetics. These changes may
remain through cell divisions for the remainder of the cell's life and may
also last for multiple generations. However, there is no change in the
underlying DNA sequence of the organism;[1] instead, non-genetic factors
cause the organism's genes to behave (or "express themselves")
differently.
Epigenetika
DNA metylace
C → Met-C, snížená exprese
Modifikace histonů
Aktivní I neaktivní chromatin
Chromatinová imunoprecipitace
Modifikované histony
Acetylované, metylované
Další DNA vázající proteiny
Transkripční faktory
RNA polymerázy
Metylovaná DNA
Kvalita protilátky
Změna epitopu
formaldehyd
Metylace DNA
MeDIP - Imunoprecipitace metylované DNA
Protilátka rozpoznávající Met-C
Pozice metylovaných úseků DNA
Bisulfite treatment
Konverze C → U, Met-C se nemění
Přesná identifikace jednotlivých metylovaných bazí
Některé dědičné choroby, nádory
Metagenomika
Sekvenace mikrobiálních populací
Informace I o nekultivovatelných organismech
Identifikace nových genů, nových vlastností
Půdní, vodní, střevní bakterie apod.
Analýza NGS dat
Assembling – vytvoření kontigů
De-novo
Mapování na referenční sekvenci
Identifikace variant
SNP (SNV)
In/del
Strukturní aberace – chromosomy, transkripty
Kvantifikace
DNA – amplifikace/delece, místa vazby transkripčních faktorů
RNA – tagy, exony, transkripty
Analýza NGS dat
Integrace dat
Databáze
Protein-protein interakce
Ontologie – GO (GeneOntology), MeSH terms
Transkripční faktory, microRNA targets
Expresní profily – GSEA, profily chemických látek
Různé typy dat
ChIP + RNA + metylace + DNA copy number
Statistická analýza
“klasické” statistické metody
T-test, ANOVA, neparametrické testy
Vícerozměrné analýzy
Clustering (HCL, k-means), PCA
Klasifikační algoritmy
Lineární (LDA), nelineární (KNN)
Vazba s dalšími informacemi (analýza anotací)
Over-reprezentace
Sítě
Analýza NGS dat