بیان ژن تجزیه کپ: تفاوت میان نسخه‌ها
بدون خلاصۀ ویرایش |
بدون خلاصۀ ویرایش |
||
| خط ۷: | خط ۷: | ||
در این فرایند از تکنیک مبتنی بر بیوتینیل کردن کلاهک 7-متیل گوانوزین از Pol II transcripts برای بدست اوردن <cDNAs کامل از 5' که از روی رونویسی اسکن شده برعکس رونویسی شده است> استفاده می شود. سپس توالی لینکر به انتهای 5 'cDNA می چسبد و از آنزیم محدود کننده خاصی برای جدا کردن یک قطعه کوتاه از انتهای 5' استفاده می شود. سپس قطعات حاصل با استفاده از تکنولوژی توالی بسیار موازی با سرعت بالا تبدیل به دنباله می شوند. به خروجی های این قسمت tag گفته می شود. |
در این فرایند از تکنیک مبتنی بر بیوتینیل کردن کلاهک 7-متیل گوانوزین از Pol II transcripts برای بدست اوردن <cDNAs کامل از 5' که از روی رونویسی اسکن شده برعکس رونویسی شده است> استفاده می شود. سپس توالی لینکر به انتهای 5 'cDNA می چسبد و از آنزیم محدود کننده خاصی برای جدا کردن یک قطعه کوتاه از انتهای 5' استفاده می شود. سپس قطعات حاصل با استفاده از تکنولوژی توالی بسیار موازی با سرعت بالا تبدیل به دنباله می شوند. به خروجی های این قسمت tag گفته می شود. |
||
<ref name="Kodzius-2006">{{cite journal |last1= Kodzius |first1= Rimantas |year= 2006 |title= CAGE: cap analysis of gene expression. |journal= Nat Methods |volume= 3 |issue= 3 |pages= 211–22 |doi= 10.1038/nmeth0306-211 |pmid= 16489339 }}</ref> |
<ref name="Kodzius-2006">{{cite journal |last1= Kodzius |first1= Rimantas |year= 2006 |title= CAGE: cap analysis of gene expression. |journal= Nat Methods |volume= 3 |issue= 3 |pages= 211–22 |doi= 10.1038/nmeth0306-211 |pmid= 16489339 }}</ref> |
||
<ref name="Shiraki-2003">{{cite journal | journal=Proc Natl Acad Sci U S A | date=2003-12-23 | volume=100 | issue=26 | pages=15776–81 | pmid=14663149 | doi=10.1073/pnas.2136655100 | title=Cap analysis gene expression for high-throughput analysis of transcriptional starting point and identification of promoter usage | pmc=307644 | last1 = Shiraki | first1 = T | last2 = Kondo | first2 = S | last3 = Katayama | first3 = S |display-authors=et al}}</ref> |
|||
[[File:مراحل بدست امدن داده خام.png|مراحل بدست امدن داده خام]] |
[[File:مراحل بدست امدن داده خام.png|مراحل بدست امدن داده خام]] |
||
| خط ۲۹: | خط ۳۰: | ||
===۱. نورمال کردن داده ها=== |
===۱. نورمال کردن داده ها=== |
||
به این منظور می توان از یک نرمال سازی ساده استقاده کرد یا می توان از روشی مخصوص به نرمال کردن داده های CAGE استفاده نمود در این روش از این قانون تجربی استقاده می شود که توزیع تجمعی متغیر تصادفی <تعداد جایگاه های با دقیقا Kتا TSS> از یک توزیع نمایی تبعیت می کند. و سعی می شود بزای نرمال سازی هر نقطه روی توزیع فیت شده اورده شود.<ref>{{یادکرد ژورنال |نام۱=Methods for analyzing deep sequencing expression data: constructing the human and mouse promoterome with deepCAGE data |ژورنال= |
به این منظور می توان از یک نرمال سازی ساده استقاده کرد یا می توان از روشی مخصوص به نرمال کردن داده های CAGE استفاده نمود در این روش از این قانون تجربی استقاده می شود که توزیع تجمعی متغیر تصادفی <تعداد جایگاه های با دقیقا Kتا TSS> از یک توزیع نمایی تبعیت می کند. و سعی می شود بزای نرمال سازی هر نقطه روی توزیع فیت شده اورده شود. از این روش نه تنها در نورمال کردن این داده ها بلکه در بقیه فرایندهای مشابه نیز استفاده می شود. <ref>{{یادکرد ژورنال |نام خانوادگی۱=PJ |نام۱=Balwierz |عنوان=Methods for analyzing deep sequencing expression data: constructing the human and mouse promoterome with deepCAGE data. |ژورنال=genome biology |تاریخ=2009 Jul 22 |جلد=R79 |شماره=R79 |doi=https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/gb-2009-10-7-r79 |پیوند=https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/gb-2009-10-7-r79}}</ref> |
||
===۲. دسته بندی داده ها=== |
===۲. دسته بندی داده ها=== |
||
نسخهٔ ۲۶ ژوئیهٔ ۲۰۱۹، ساعت ۱۷:۲۵
(Cap Analysis of Gene Expression (CAGE یک روش با ظرفیت بالا برای تجزیه و تحلیل ترنسکریپتوم در بیولوژی ملکولی است. در این روش از به دام انداختن capها استفاده می شود. با استقاده از داده های بدست امده می توان موقعیت دقیق TSSها را مشخص کرد. با استقاده از این موقعیت ها می توان به تحلیل بیان ژن ها و یا ساختار promoterها پرداخت. از این روش در کارهای بزرگی نظیر FANTOM و یا ENCODE استفاده شده است.
فرایند تولید داده
در این فرایند از تکنیک مبتنی بر بیوتینیل کردن کلاهک 7-متیل گوانوزین از Pol II transcripts برای بدست اوردن <cDNAs کامل از 5' که از روی رونویسی اسکن شده برعکس رونویسی شده است> استفاده می شود. سپس توالی لینکر به انتهای 5 'cDNA می چسبد و از آنزیم محدود کننده خاصی برای جدا کردن یک قطعه کوتاه از انتهای 5' استفاده می شود. سپس قطعات حاصل با استفاده از تکنولوژی توالی بسیار موازی با سرعت بالا تبدیل به دنباله می شوند. به خروجی های این قسمت tag گفته می شود. [۱] [۲]
بدست اوردن TSSها از داده
در ابتدای این مرحله ما تعدادی tag داریم. حال با یک نگاه ساده با تناظر دادن این tagها به یک مرجع genome می توانیم موقعیت دقیق TSSها را بدست اوریم. اما قضیه به این سادگی ها نیست این tagها می بایست در ابتدا از مرحله کنترل کیفیت بگذرند و بزیده شوند و سپس این یافتن تناظرها انجام شود. دقیقا مانند مراحلی که ما در RNA-Seq طی می کنیم در واقع در انجا ما با داده ی خام بدست امده از NGS رو به رو هستیم و در اینجا ما با داده ی خام بدست امده از CAGE رو به رو هستیم. حال در شکل زیر مراحل کامل این pipeline را مشاهده می کنید: برای انجام این مراحل کافیست از Pipeline کمک بگیرید.
و این تصویر توصیفی از کار این pipeline است:
انالیزهای مختلف با داشتن جایگاه TSSها
از این داده ها می توان برای بدست اوردن expression proflie و یا تحلیل ساختار promoterها استقاده کرد. برای این منظور کتابخانه هایی در زبان برنامه نویسی R وجود دارد از معروف ترین ان ها می توان به CAGErاشاره کرد.
مراحل تجزیه کردن داده ها:
۱. نورمال کردن داده ها
به این منظور می توان از یک نرمال سازی ساده استقاده کرد یا می توان از روشی مخصوص به نرمال کردن داده های CAGE استفاده نمود در این روش از این قانون تجربی استقاده می شود که توزیع تجمعی متغیر تصادفی <تعداد جایگاه های با دقیقا Kتا TSS> از یک توزیع نمایی تبعیت می کند. و سعی می شود بزای نرمال سازی هر نقطه روی توزیع فیت شده اورده شود. از این روش نه تنها در نورمال کردن این داده ها بلکه در بقیه فرایندهای مشابه نیز استفاده می شود. [۳]
۲. دسته بندی داده ها
برای این منظور ۲ روش کلی داریم:
۱. استفاده از الگوریتم های دسته بندی
می توان از روش دسته بندی ساده ای استفاده کرد. در این روش در ابتدا هر جایگاه یک دسته است و بعد اگر فاصله دو دسته کم تر یک عدد معین بود این دو دسته باهم ادغام می شوند و این کار انقدر ادامه می یابد که دیگر ادغام امکان نداشته باشد.
۲. استفاده از یک مدل مرجع
می توان از یک مدل مرجع که بازه ی حدودی promoterها را به ما می دهد بهره برد. در این روش یک تطبیق بین هر جایگاه و یک بازه حدودی از یک promoter می یابیم.
۳. یافتن حدودی بیان ژن ها
با داشتن یک تطبیق از مرحله قبل قسمت دوم یا با یافتن یک تطبیق با استفاده از اشتراک دادن بازه های مرحله قبل قسمت اول با یک مدل مرجع می توانیم تعداد حدودی TSSهای یک ژن را بشماریم و با استفاده از ان تقریبی برای بیان ژن ها بدست بیاوریم.
۴. ساختار promoterها
با بدست اوردن توزیع تجمعی هر بازه و حذف یک درصدی از داده های سر و ته هر بازه با توجه به توزیع تجمعی مثلا ۰.۱ از ابتدا و ۰.۱ از انتها (که باعث از بین رفتن داده های غیر معمول می شود) می توان طول هر promoter را تخمین زد به این صورت که اختلاق جایگاه ابتدایی ترین TSS را با انتهایی ترین TSS بدست می اوریم. بعد از این داده در تحلیل های مربوط به تنظیم بیان ژن ها استفاده کرد. در قسمت بعد به چرایی مهم بودن این داده اشاره شده است. بر اساس این اندازه می توان promoterها را به دو دسته ی کوچک و بزرگ تقسیم کرد و با استقاده از این تقسیم بندی به ویژگی های زیادی از ان ژن به خصوص در دوران جنینی دست پیدا کرد.
promoterها
آنها نواحی هستند که در ابتدای مرحله ی رونویسی مورد استفاده قرار می گیرند. در ابتدا باید بدانیم از کجا باید رونویسی را شروع کنیم. این را promoterها برای ما با داشتن الگوهای خاصی مشخص می کنند. این الگوها کمک می کند تا TATA binding protein به محل خاصی از promoter بچسبد و بقیه مراحل یعنی اضافه شدن بقیه ی TFها و شروع کار پلیمراز ادامه یابد. حال این نواحی در تنظیم شروع شدن یا نشدن تاثیر گذارند و به تبع اون در بیان تنظیم بیان شدن یا نشدن ژن ها که این باعث تا بررسی ساختار آنها به امری مهم تبدیل شود و این کار با CAGE امکان دارد. [۴]
جستارهای وابسته
رونویسی (ژنتیک) بیان ژن RNA-seq
لینک های مرتبط
منابع
- ↑ Kodzius, Rimantas (2006). "CAGE: cap analysis of gene expression". Nat Methods. 3 (3): 211–22. doi:10.1038/nmeth0306-211. PMID 16489339.
- ↑ Shiraki, T; Kondo, S; Katayama, S; et al. (2003-12-23). "Cap analysis gene expression for high-throughput analysis of transcriptional starting point and identification of promoter usage". Proc Natl Acad Sci U S A. 100 (26): 15776–81. doi:10.1073/pnas.2136655100. PMC 307644. PMID 14663149.
- ↑ PJ، Balwierz (2009 Jul 22). «Methods for analyzing deep sequencing expression data: constructing the human and mouse promoterome with deepCAGE data». genome biology. R۷۹ (R۷۹). doi:https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/gb-2009-10-7-r79 مقدار
|doi=را بررسی کنید (کمک). تاریخ وارد شده در|تاریخ=را بررسی کنید (کمک) - ↑ Haberle، Vanja (۲۶ ژوئن ۲۰۱۸). «Eukaryotic core promoters and the functional basis of transcription initiation». Nature Reviews Molecular Cell Biologyvolume (۱۹): ۶۲۱–۶۳۷. doi:https://www.nature.com/articles/s41580-018-0028-8 مقدار
|doi=را بررسی کنید (کمک).