Analyse différentielle de données ARN-seq à la paire de bases

DiffSegR : une méthode d'analyse de l'expression différentielle pour des données d’ARN-seq utilisant la détection de ruptures

Pour comprendre pleinement la régulation des gènes, il est nécessaire d'avoir une compréhension approfondie à la fois du transcriptome et des activités enzymatiques et de liaison à l'ARN qui le façonnent. Bien que l’avènement de l’ARN-Seq soit allé de pair avec le développement de nombreux outils dédiés à l’analyse du transcriptome, la plupart de ces outils ne considèrent que l'abondance des lectures de séquençage le long de motifs annotés (tels que les gènes). Malheureusement, ces annotations sont très souvent incomplètes, ce qui conduit à des erreurs dans les analyses d'expression différentielle.

Pour répondre à ce problème, les équipes OGE et GNET de l'IPS2, avec le soutien du Phenoscope, de la plateforme POPS et du LaMME, ont publié dans NAR Genomics and Bioinformatics DiffSegR, un package R qui permet de découvrir les différences d'expression à l'échelle du transcriptome entier entre deux conditions biologiques en utilisant des données d'ARN-Seq. DiffSegR ne nécessite pas d'annotation préalable et utilise un algorithme de détection de ruptures pour identifier les limites des régions exprimées de manière différentielle en analysant le log2 du rapport entre les niveaux d'expression des deux conditions étudiées par paire de base. En quelques minutes de calcul, DiffSegR a pu prédire avec justesse les rôles des ribonucléases chloroplastiques Mini-III et PNPase dans la maturation de l'ARNr et la dégradation en 3' et en 5' des précurseurs d'ARNm, d'ARNt et des introns excisés. Nous pensons que DiffSegR sera bénéfique pour les biologistes utilisant la transcriptomique car il permet d'accéder à des informations provenant d'une couche du transcriptome négligée par les « pipelines » d'analyse de l'expression différentielle classiquement utilisés aujourd'hui. DiffSegR est disponible à l’adresse ici : https://aliehrmann.github.io/DiffSegR/index.html.

Analyse du cluster de gènes psbB-psbT-psbN-psbH-petB-petD dans un jeu de données pour un mutant de la ribonucléase PNpase pnp1-1. Les pistes de haut en bas représentent : (log2-Cov (+)) la moyenne des couvertures en log2 pour le brin + dans les deux conditions biologiques d'intérêt, avec la ligne bleue représentant la condition contrôle (WT) et la ligne rouge représentant la condition pnp1-1 ; (log2-FC (+)) le log2-FC par base entre pnp1-1 (numérateur) et WT (dénominateur) pour le brin +. Les positions des ruptures sont indiquées par des lignes verticales bleues, et la moyenne de chaque segment est indiquée par des lignes horizontales bleues ; (DiffSegR (+)) les résultats de l'analyse de l'expression différentielle pour les segments identifiés par DiffSegR sur le brin + sont présentés comme suit : les régions surexprimées sont représentées en vert, les régions sous-exprimées en violet, et les régions non différentiellement exprimées en gris ; (annotations) les annotations génomiques fournies par les utilisateurs. Symétriquement, les pistes restantes correspondent aux mêmes données sur le brin -.

11/03/2024