تقنيات النسخ
تحليل البيانات > تحليل بيانات تسلسل RNA > توضيح

من أجل ربط تسلسل قراءة الوفرة بالتعبير عن جين معين ، يتم محاذاة تسلسل النص إلى جينوم مرجعي أو <i id="mwAtc">دي نوفو</i> محاذي لبعضها البعض إذا لم يتوفر مرجع. تتضمن التحديات الرئيسية لبرمجيات المحاذاة سرعة كافية للسماح بمحاذاة مليارات من التسلسلات القصيرة في إطار زمني ذي مغزى ، والمرونة في التعرف على التضفير الداخلي للـ mRNA والتعامل معه ، والتخصيص الصحيح للقراءات التي تعينها على مواقع متعددة. عالجت التطورات البرمجية هذه المشكلات بشكل كبير ، كما أن الزيادات في طول قراءة التسلسل تقلل من فرصة محاذاة القراءة الغامضة. يحتفظ EBI بقائمة بمحاذاة التسلسل عالية الإنتاجية المتوفرة حاليًا.
تتطلب محاذاة تسلسلات mRNA للنسخة الأولية المشتقة من حقيقيات النوى إلى جينوم مرجعي معالجة متخصصة لتسلسلات intron ، والتي لا توجد في mRNA الناضج. تقوم أدوات محاذاة القراءة القصيرة بإجراء جولة إضافية من المحاذاة المصممة خصيصًا لتحديد الوصلات الملصقة ، ويتم إعلامها من خلال تسلسل موقع لصق الكنسي ومعلومات موقع لصق إنترون المعروفة. إن تحديد تقاطعات لصق intron يمنع القراءات من أن تكون غير محاذاة عبر تقاطعات الوصلات أو يتم التخلص منها بشكل خاطئ ، مما يسمح بمحاذاة المزيد من القراءات مع الجينوم المرجعي وتحسين دقة تقديرات التعبير الجيني. نظرًا لأن تنظيم الجينات قد يحدث على مستوى الشكل الإسوي للـ mRNA ، فإن المحاذاة الواعية للوصلة تسمح أيضًا بالكشف عن تغييرات وفرة الشكل الإسوي التي قد تُفقد في تحليل مجمّع.
يمكن استخدام تجميع De novo لمحاذاة القراءات مع بعضها البعض لإنشاء تسلسلات نصية كاملة الطول دون استخدام جينوم مرجعي. تشمل التحديات الخاصة بتجميع de novo متطلبات حسابية أكبر مقارنة بنسخة مرجعية ، والتحقق الإضافي من المتغيرات الجينية أو الأجزاء ، والشرح الإضافي للنصوص المجمعة. لقد ثبت أن المقاييس الأولى المستخدمة لوصف تجميعات النسخ ، مثل N50 ، مضللة  وأن طرق التقييم المحسنة متاحة الآن. مقاييس تعتمد على الشرح وتقييم أفضل من اكتمال التجميع، مثل contig متبادلة أفضل ضرب العد. بمجرد تجميع de novo ، يمكن استخدام التجميع كمرجع لطرق محاذاة التسلسل اللاحقة وتحليل التعبير الجيني الكمي.
| البرمجيات | صدر | آخر تحديث | الكفاءة الحسابية | نقاط القوة والضعف |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| الواحات المخملية  | 2008 | 2011 | متطلبات ذاكرة الوصول العشوائي منخفضة ، أحادية الخيوط ، عالية | مُجمّع القراءة القصيرة الأصلي. تم استبداله الآن إلى حد كبير. |
| سوابدينوفو ترانس  | 2011 | 2014 | متطلبات ذاكرة الوصول العشوائي المعتدلة ومتعددة الخيوط والمتوسطة | مثال مبكر لمجمع قراءة قصيرة. تم تحديثه لتجميع النسخ. |
| Trans-ABySS  | 2010 | 2016 | متطلبات ذاكرة الوصول العشوائي المعتدلة ومتعددة الخيوط والمتوسطة | مناسبة للقراءات القصيرة ، ويمكنها التعامل مع النسخ المعقدة ، ويتوفر إصدار MPI المتوازي لحوسبة المجموعات. |
| الثالوث  | 2011 | 2017 | متطلبات ذاكرة الوصول العشوائي المعتدلة ومتعددة الخيوط والمتوسطة | مناسبة للقراءات القصيرة. يمكنه التعامل مع النسخ المعقدة ولكنها تتطلب ذاكرة مكثفة. |
| ميريست  | 1999 | 2016 | متطلبات ذاكرة الوصول العشوائي المعتدلة ومتعددة الخيوط والمتوسطة | يمكن معالجة التسلسلات المتكررة ، والجمع بين تنسيقات التسلسل المختلفة ، ويتم قبول مجموعة واسعة من أنظمة التسلسل. |
| نيوبلير  | 2004 | 2012 | متطلبات ذاكرة الوصول العشوائي منخفضة ، أحادية الخيط ، عالية | متخصص لاستيعاب أخطاء تسلسل البوليمر المتماثل النموذجي لمسلسلات Roche 454. |
| منضدة عمل علم الجينوم CLC  | 2008 | 2014 | متطلبات ذاكرة الوصول العشوائي عالية ومتعددة الخيوط ومنخفضة | لديه واجهة مستخدم رسومية ، ويمكنه الجمع بين تقنيات التسلسل المتنوعة ، ولا يحتوي على ميزات خاصة بالنسخة ، ويجب شراء ترخيص قبل الاستخدام. |
| SPAdes  | 2012 | 2017 | متطلبات ذاكرة الوصول العشوائي عالية ومتعددة الخيوط ومنخفضة | تستخدم لتجارب النسخ على الخلايا المفردة. |
| RSEM  | 2011 | 2017 | متطلبات ذاكرة الوصول العشوائي عالية ومتعددة الخيوط ومنخفضة | يمكن تقدير تكرار النصوص المقسمة بشكل بديل. سهل الاستخدام. |
| StringTie  | 2015 | 2019 | متطلبات ذاكرة الوصول العشوائي عالية ومتعددة الخيوط ومنخفضة | يمكن استخدام مزيج من طرق التجميع الموجه بالمرجع و de novo لتحديد النصوص. |
RAM - ذاكرة الوصول العشوائي ؛ MPI - واجهة تمرير الرسائل ؛ EST - علامة التسلسل المعبر عنها.