TranskriptomAnnotationen

Transkriptomannotation bezeichnet die systematische Kennzeichnung von Transkript- und Transkriptom-Features in einem Sequenzierungsprojekt oder Referenzgenom. Ziel ist es, Transkriptmodelle zu identifizieren und zu beschreiben, einschließlich Gene, Transkripte, Exons, UTRs und nicht-kodierender RNAs, sowie deren Biotypen, Kodierungsstatus und funktionelle Merkmale. Darüber hinaus werden Spleißvarianten, Transkriptlängen und Domänenstrukturen erfasst, um eine detaillierte Referenz des Transkriptoms bereitzustellen.

Der Prozess stützt sich auf verschiedene Datentypen, insbesondere RNA-Seq-Daten und Langlese-Daten wie Iso-Seq oder Nanopore-Sequenzen. Typische Schritte umfassen Qualitätskontrolle, Leseausrichtung auf ein Referenzgenom, Transkript-Assembly oder Annotationstransfer aus vorhandenen Referenzannotationen, sowie die Identifikation neuer Transkripte und Spleißvarianten. Anschließend erfolgt die Zuordnung von Transkripten zu Biotypen, die Vorhersage von kodierenden Sequenzen, ORFs und funktionellen Domänen sowie ggf. funktionelle Annotationen. Annotationen können automatisiert erstellt und durch manuelle Validierung verfeinert werden.

Ergebnisformate umfassen gff3-, gtf- oder bed-Dateien, die Gen- und Transkriptmodelle, Exons, UTRs sowie Biotypen kodierender und nicht-kodierender RNAs enthalten. Anwendungen reichen von der Genomannotation und der Transkriptionsanalyse bis hin zur Interpretation von Varianten und der Erforschung alternativer Spleißmuster. Wichtige Werkzeuge und Ressourcen sind Integrationspipelines von Ensembl/GENCODE, TransDecoder, StringTie, TALON und SQANTI; öffentliche Datenbanken wie GENCODE, Ensembl und RefSeq liefern Referenzannotationen.

Herausforderungen umfassen unvollständige Transkriptabdeckung, Artefakte bei der Transkriptidentifikation, begrenzte Isoformenauflösung, plattformabhängige Unterschiede und die Standardisierung von Formaten und Prozessen. Fortschritte zielen auf integrative Ansätze, verbesserte Qualitätsmetriken und reproduzierbare Annotationen ab.