Complementarity of assembly-first and mapping-first approaches for alternative splicing annotation and differential analysis from RNAseq data

doi:10.1038/s41598-018-21770-7

比较研究

.2018年3月9日；8(1):4307.

doi:10.1038/s41598-018-21770-7。

RNAseq数据中选择性剪接注释和差异分析的装配第一法和映射第一法的互补性

附属公司

¹里昂大学，里昂国家科学院，克劳德·伯纳德大学，CNRS UMR 5239，INSERM U1210，细胞生物学和模型实验室，46 Allée d’Italie Site Jacques Monod，F-69007，法国里昂。
²IRISA Inria Rennes Bretagne Atlastyal CNRS UMR 6074，Rennes 1大学，GenScale团队，Renne，法国雷恩市盖内拉尔勒克莱尔大街263号。
^三里昂大学，F-69000，里昂；里昂第一大学；CNRS，UMR5558，生物与生物进化实验室，F-69622，Villeurbane，EPI ERABLE-Inria Grenoble，Rhóne-Alpes，France。
⁴里昂大学，里昂国家科学院，克劳德·伯纳德大学，CNRS UMR 5239，INSERM U1210，细胞生物学和模型实验室，46 Allée d’Italie Site Jacques Monod，F-69007，法国里昂。Didier.auboeuf@inserm.fr。
⁵里昂大学，F-69000，里昂；里昂第一大学；CNRS，UMR5558，生物与生物进化实验室，F-69622，Villeurbane，EPI ERABLE-Inria Grenoble，Rhóne-Alpes，France。Vincent.lacroix@univ-lyon1.fr。

PMID： 29523794
预防性维修识别码：项目编号5844962
内政部： 10.1038/s41598-018-21770-7

比较研究

RNAseq数据中选择性剪接注释和差异分析的装配第一法和映射第一法的互补性

克拉拉·贝诺伊特·皮尔文等。科学代表. 2018.

.2018年3月9日；8(1):4307.

doi:10.1038/s41598-018-21770-7。

附属公司

¹里昂大学，里昂国家科学院，克劳德·伯纳德大学，CNRS UMR 5239，INSERM U1210，细胞生物学和模型实验室，46 Allée d’Italie Site Jacques Monod，F-69007，法国里昂。
²IRISA Inria Rennes Bretagne Atlastyal CNRS UMR 6074，Rennes 1大学，GenScale团队，Renne，法国雷恩市盖内拉尔勒克莱尔大街263号。
^三里昂大学，F-69000，里昂；里昂第一大学；CNRS，UMR5558，生物技术和生物进化实验室，F-69622，维勒班内，EPI ERABLE-法国罗纳-阿尔卑斯省因里亚-格勒诺布尔。
⁴里昂大学，里昂国家科学院，克劳德·伯纳德大学，CNRS UMR 5239，INSERM U1210，细胞生物学和模型实验室，46 Allée d’Italie Site Jacques Monod，F-69007，法国里昂。Didier.auboeuf@inserm.fr。
⁵里昂大学，F-69000，里昂；里昂大学1；CNRS，UMR5558，生物与生物进化实验室，F-69622，Villeurbane，EPI ERABLE-Inria Grenoble，Rhóne-Alpes，France。Vincent.lacroix@univ-lyon1.fr。

PMID： 29523794
预防性维修识别码：项目编号5844962
内政部： 10.1038/s41598-018-21770-7

摘要

全基因组分析估计，90%以上的多外显子人类基因通过选择性剪接（AS）产生至少两个转录本。各种生物信息学方法可用于从RNAseq数据分析AS。大多数方法都是从将读取结果映射到带注释的参考基因组开始的，但有些方法是从读取结果的从头组装开始的。在本文中，我们对映射优先方法（FARLINE）和组装优先方法（KISSPLICE）进行了系统比较。我们将这些方法应用于两个独立的RNAseq数据集，发现两个管道的预测重叠（70%的外显子跳跃事件是常见的），但存在显著差异。组装第一种方法可以发现更多新的变体，包括新的未标记外显子和剪接位点。它还预测了最近重复基因中的AS。mapping-first方法允许找到更多低表达的剪接变体，以及重叠重复的剪接变异体。这项工作表明，使用单一方法注释AS会导致遗漏大量候选对象，其中许多候选对象在不同条件下受到不同的调节，并且可以通过实验进行验证。因此，我们提倡结合使用映射第一法和组装第一法对来自RNAseq数据集的AS进行注释和差异分析。

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利益冲突声明

作者声明没有相互竞争的利益。

数字

图1
本研究中比较的两条管线：K是秒拼接和F一RL公司行.K的第一步是秒拼接是组装读取并提取拼接事件。然后将这些事件映射回参考基因组并按事件类型分类。然后将注释和量化的事件用于生物条件之间的差异分析。相反，F的第一步一RL公司行就是绘制参考基因组上的读数。从该映射中，提取了注释和量化的事件。最后，使用与K中相同的方法进行微分分析是秒拼接管道。

图2
通过组装第一条管线和绘制第一条管线确定的ASE的比较。(A类)两条管线标识的ASE的维恩图。F类一RL公司行检测到的事件比K多很多是秒拼接K发现0.68%的ASE是秒拼接也被F发现一RL公司行F检测到24%的ASE一RL公司行也被K发现是秒拼接. (B类)小组A的维恩图中定义的3个类别中次要亚型的表达箱线图：仅由F标识的ASE一RL公司行，ASE由管道标识，ASE仅由K标识是秒拼接支持F识别的ASE次要亚型的读取数一RL公司因总体上要低得多。许多亚型由少于5个读数支持。(C类)在过滤出表达不良的亚型后，由两条管道识别的ASE的维恩图（少于5次读取，或少于支持这两种亚型的读取次数的10%）。常见事件所占比例比过滤前大：77%的ASE由F识别一RL公司行和由K识别的69%的ASE是秒拼接. (D类)小组C的维恩图中定义的3个类别中次要亚型的表达箱线图：仅由F标识的ASE一RL公司行，ASE由管道标识，ASE仅由K标识是秒拼接支持次要同种型的读数数量的分布对于每个类别中具有高表达变体的3个类别是相似的。

图3
(A类)解释为什么一些外显子只通过一种方法检测到的主要类别。(B类)基因内含子8的外显子*HIRA公司*该基因是Ensemblr75中未注释的外显子的一个例子。该事件由K确定是秒拼接但不是F一RL公司因. (C类)*RASA4系统*和*RASA4B型*是2个paralog基因。K是秒拼接检测到这2个基因可以产生2种亚型。F类一RL公司行没有在这些基因中检测到任何事件。跳过的外显子是第18外显子*RASA4系统*（对应于第17外显子*RASA4B型*). RT-PCR上的第三条带是在*RASA4系统*. (D类)的外显子2RAB5C型该基因是外显子跳跃与仅由F识别的Alu元件重叠的一个例子一RL公司行。通过RT-PCR验证了面板B至C中的事件。(电子)*RPAIN公司*该基因包含一个复杂事件，具有低表达的亚型。这种弱表达的亚型没有被K是秒拼接而其他亚型则通过这两种方法进行鉴定。

图4
(A类)F识别的特定条件变体一RL公司行，K是秒拼接或同时使用这两种方法。虚线内的事件由两种方法识别，但仅由一种方法检测为特定条件的事件。(B类)K估算的DeltaPSI是秒褶皱和F一RL公司行，用于两种方法标识的事件。红点代表复杂事件，其中K是秒拼接发现至少2个“气泡”。(C类)第22外显子*加法3*该基因是通过这两种方法鉴定的调节性ASE的一个例子。(D类)基因内含子5中的一个新外显子*NINL公司*该基因仅由K识别是秒拼接该外显子的包含在两种实验条件下受到差异调节。(电子)因为第三外显子*SAR1B*该基因是一个被排除的铝元素，只有F一RL公司行确定了此事件。此外，与对照细胞相比，该外显子在处理细胞（SK-N-SH RA）中的含量显著增加。

图5
(A类)由MISO识别的ASE中77%也由F注释一RL公司行和K是秒拼接.18%的MISO的ASE也由F注释一RL公司行而只有2%的MISO的ASE也用K注释是秒拼接最后，只有3%的这些ASE仅由MISO注释。(B类)袖扣标注的大多数事件由F标识一RL公司行. (C类)*GTF2I型*外显子13是由F注释的ASE的一个例子一RL公司行但不是通过袖扣。事实上，袖扣仅识别出与外显子内含物相对应的亚型。(D类)Trinity注释的大多数事件也由K注释是秒拼接但有一半的ASE由K注释是秒拼接不是由全局汇编程序Trinity注释的。(电子)K（K）是秒拼接在中注释ASERFWD2而Trinity只鉴定了与外显子内含物相对应的亚型。面板C和E中的事件已通过RT-PCR验证。

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