转录组1 分析简介学习

转录组测序的研究对象

为特定细胞在某一功能状态下所能转录出来的所有RNA的总和,主要包括mRNA和非编码RNA。

Fastq:是二代测序技术中常见格式,@开头,四行为一个reads,通过index来区分是哪个样品信息,第二行为序列,第三行为“+”,第四行为质量。

RPKM:要做差异比较,若一个样品和另一个样品测序的层次不一样的话,就需要校正,此为校正过程。rpkm:指每一百万个map(校正基因的总数)上的reads中map到外显子的每1K个碱基(校正基因长度)上的reads个数,

FPKM:对于单端测序来说,reads就等于片段,双端测序来说,reads1和reads2是一个片段。

数据库准备

下载fasta格式文件并(全基因组序列)建库,还需要下载一个bed文件/gtf文件(基因落在染色体的位置)

若自己做实验此步跳过,若自己不做实验,那么需要从网上下载文件,ebi或ncbi上下载

质控(看测序的结果是否符合我们的预期)

fastqc   ,,,,,,,,,,,,.reads1.fq    ,,,,,,,,.reads2.fq  -t(线程数) 2  -o qc_report

会得到我们想要的三个文件质量值图、GC含量图、ATGC比例图


质量值越大,测的越好,所以处于绿色部分都很好,上图比下图好,


左图比较好,若峰到了60-70说明我们测得有杂物种,或者建库是不均匀的,两个峰的是测序时引入杂质。


A=T,C=G

人的25左右,前面波动是碱基偏好性

过滤

1.过滤接头。去除接头序列

2.过滤掉一条reads上的N(未能确定出碱基类型)的比例大于5%的reads。

3.去除低质量reads,过滤掉Q20<80% reads。

过滤统计:


clean data

比对(将clean data map到基因组上去)

在根据gtf或bed文件我们可以知道落在某个染色体上的基因有多少条,若有的reads不在gtf里面,那么它有可能是新的转录本。。

1.建索引(建库)

bowtie2-build hg19.fa

2.比对

-r:distance between reads1 and 2可以通过软件得知     建库类型    索引   reads1   reads2


tophat2  -o    ,,,,,  -p  8  --read-mismatches   2      --read-edit-dist   2   -r 50 




后面分析都是基于unique的比对,比对上染色体只能比对上唯一的位置,


覆盖度

看建库是否均匀,看空的地方再去看bed文件是否真的没有基因覆盖

表达量矩阵(每个基因上有多少reads覆盖)

希望得到RPKM和FPKM 和counts数,也就是基因表达矩阵


差异表达


log2FC的绝对值大于1(差异倍数大于两倍),或者pvalue小于0.05

差异基因热图


横坐标为样品的名称,纵坐标为基因名称,颜色由绿岛红表达量越来越高

火山图


值越大,差异越明显,字写错了,以图为准

差异基因共表达网络分析


找到对其进行调控的基因,然后去进行GO或KEGG富集,找出调控的通路,即可找到基因调控的功能

蛋白互作网络


证据:黄色的代表数据挖掘的证据,黑色的代表共表达的证据,不同颜色线条代表不同的证据

从上图中找到一个中心,与其他节点联系最多,则其是处于核心地位的基因,对其重点分析

互作网络柱状图

对m每个基因与其他节点的连线做一个柱状图,找出与其他节点连线最多的基因,认为其可能在我们的研究中处于重要地位

差异基因go分析


菱形:差异基因富集的GO

绿色:下调基因,红色:上调基因

连线:哪些基因属于这个GO


GO有向无环图(由上而下)

中间最大的基因位于那个GO最上游,

KEGG分析

先做kegg分析找出基因富集的kegg通路,从kegg里下载kegg通路图

将差异基因进行一个颜色的标记,绿色代表下调,不标颜色的是不在我们差异基因列表中。


pvalue,或者counts的柱状图,横坐标为counts,pvalue越小,越红富集程度越高

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