RSEM: точная количественная оценка транскриптов по данным RNA-Seq с референсным геномом или без него

Введение: RNA-Seq меняет подходы к измерению уровней транскриптов. Одна из основных проблем количественной оценки транскриптов по данным RNA-Seq заключается в обработке ридов, которые картируются на несколько генов или изоформ. Эта проблема особенно важна при количественной оценке по результатам сборки транскриптома de novo в отсутствие секвенированного генома, поскольку трудно определить, какие транскрипты являются изоформами одного и того же гена. Другой существенный вопрос связан с планированием экспериментов RNA-Seq: числом ридов, их длиной и тем, получают ли риды с одного или обоих концов фрагментов кДНК.

Результаты: Мы представляем RSEM — удобный в использовании программный пакет для количественной оценки уровней генов и изоформ по данным одноконцевого или парноконцевого RNA-Seq. RSEM формирует оценки уровней экспрессии, 95%-ные интервалы достоверности и файлы для визуализации, а также позволяет моделировать данные RNA-Seq. В отличие от других существующих инструментов, программе не требуется референсный геном. Поэтому в сочетании со сборщиком транскриптома de novo RSEM обеспечивает точную количественную оценку транскриптов у видов, для которых секвенированный геном отсутствует. На смоделированных и реальных наборах данных RSEM продемонстрировал более высокую или сопоставимую эффективность по сравнению с методами количественной оценки, использующими референсный геном. Благодаря способности эффективно использовать риды с неоднозначным картированием мы показали, что для получения точных оценок уровней генов оптимальны большие объёмы коротких одноконцевых ридов. В то же время оценку относительной представленности изоформ в пределах одного гена можно улучшить с помощью парноконцевых ридов; эффект зависит от числа возможных вариантов сплайсинга каждого гена.

Выводы: RSEM — точный и удобный в использовании программный инструмент для количественной оценки уровней транскриптов по данным RNA-Seq. Поскольку он не зависит от наличия референсного генома, программа особенно полезна при количественной оценке по результатам сборки транскриптома de novo. Кроме того, RSEM позволяет обоснованно планировать экономичные эксперименты по количественной оценке с помощью RNA-Seq, проведение которых в настоящее время сопряжено с относительно высокими затратами.