从TCGA数据中提取lncRNA(这是一个找bug教程)

从果子老师的从TCGA数据中提取lncRNA并进行下游分析一文中,我学到了如何从TCGA表达谱数据中提取RNA。老师的教程已经写的很详细了,我再补充一点:如何下载GTF注视文件呢?打开终端

wegt -m ftp://ftp.ensembl.org/pub/release-90/gtf/homo_sapiens/

然而,一个bug卡了我一天,这都怪我没学好分子生物学。本科是学林学的,整天在林子里拈花惹草,硕士莫名进了一个癌生物学湿实验室,又莫名的做了生信。研一把课全翘了留在实验室写代码,偶尔去上课就捧着Mac air躲在班级最后一排鬼鬼祟祟,我室友后来说发白光的小苹果像是在嘲笑老师。
这个bug是,在结束果子老师的教程全文后,我将lncRNA和mRNA的表达谱提出来,把他们的gene symbol 做交集,竟发现有一万个重复的基因。
于是,我回去查bug。

GTF注释文件如下:

提取mRNA:

mRNA_exprSet<- gtf_df %>% dplyr::filter(type=="gene",gene_biotype=="protein_coding")

type是基因,gene_biotype是蛋白质编码基因,这没毛病

提取lncRNA:

ncRNA <-c("processed_transcript","sense_overlapping","lincRNA","3prime_overlapping_ncRNA","sense_intronic","bidirectional_promoter_lncRNA","non_coding")
LncRNA_exprSet<- gtf_df %>% dplyr::filter(type=="transcript",transcript_biotype  %in% ncRNA) 

这时将type设为transcript,果子老师在原文中解释说,有一部分编码基因,转录成非编码RNA了,“一个编码基因也有可能转录出非编码基因的,对么?”

这句话我拿去问师兄们,他们一致说,怎么可能。

编码基因(protein_coding gene)在转录时,外显子重新编码到一起,就算有可变剪切体,也是编码出多种蛋白质,怎么可能转录出非编码RNA呢?

为了验证蛋白质编码基因能否转录出非编码RNA,我将代码改为

ncRNA <-c("processed_transcript","sense_overlapping","lincRNA","3prime_overlapping_ncRNA","sense_intronic","bidirectional_promoter_lncRNA","non_coding")
LncRNA_exprSet<- gtf_df %>% dplyr::filter(type=="transcript", gene_biotype="protein_coding",transcript_biotype  %in% ncRNA) 

type=="transcript" 说明我要的是转录本
gene_biotype="protein_coding" 说明基因类型要的是蛋白质编码基因
transcript_biotype %in% ncRNA 是要指定的几种ncRNA类型
这逻辑没毛病
跑了之后,



标红处可以看出,蛋白质编码基因,对应着的转录本类型有且只有processed_transcript

那processed_transcript又是什么呢?

百度肯定不会告诉我们答案,呵,百度,你对力量一无所知。
正确上网后


原网址:http://vega.archive.ensembl.org/info/about/gene_and_transcript_types.html

可见,processed_transcript不含ORF,包含LncRNA, ncRNA和unclassified processed transcript。由于transcript_biotype中已经含有"sense_overlapping", "lincRNA", "3prime_overlapping_ncRNA"等很多种,所以我推测, 此处的processed_transcript就是未分类的转录本。

因此果子老师的那句话是对的,至少GTF告诉我们,一个编码基因也有可能转录出非编码基因的。

由于我的分子生物学底子非常弱,还请各位前辈多多指教。

那么,如果想从TCGA里提lncRNA,不要蛋白质编码基因转录出来的该怎么写

LncRNA_exprSet<- gtf_df %>%
  dplyr::filter(type=="transcript",gene_biotype!="protein_coding",
                transcript_biotype %in% ncRNA) %>%
  dplyr::select(c(gene_name,gene_id,transcript_biotype)) %>%
  dplyr::distinct()
mRNA_exprSet<- gtf_df %>% dplyr::filter(type=="gene",gene_biotype=="protein_coding") %>%
  dplyr::select(c(gene_name,gene_id,gene_biotype))

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