transzkriptomelemzés

A transzkriptomelemzés a sejt- vagy szöveti mintákban az összes RNS-kutatási egység, vagyis a transzkriptom teljes állományának vizsgálatát jelenti. A cél a génexpresszió mennyiségi és minőségi jellemzőinek feltárása, az állapotfüggő expressziós mintázatok azonosítása, valamint az alternatív splicing és transzkriptum-variánsok megértése. Gyakorlata lehetővé teszi a fiziológiai vagy kóros válaszok mechanizmusaival kapcsolatos következtetéseket, biomarkerek keresését és funkcionális kontextusba helyezést.

A módszertanban a leghíresebb megközelítések közé tartozik a microarray-alapú profiling és az RNA-szekvenálás (RNA-seq). Ma a RNA-seq a domináns eszköz, mivel magasabb érzékenységet és szélesebb dinamikatartományt kínál, beleértve az isoform- vagy splice-variánsok vizsgálatát is. A laboratóriumi folyamat magában foglalhatja mintagyűjtést, RNS-kivonást, könyvtárkészítést és szekvenálást. A bioinformatikai feldolgozás során minőségellenőrzés, olvasatok leképezése referenciagenomra vagy -transzkriptomra, átírás/mennyiségbecslés (például számok, TPM vagy FPKM), majd normalizáció következik. Ezt követően elemzési lépések zajlanak, például differenciális expresszió elemzése (DESeq2, edgeR, limma), klaszterezés, mintázat-felfedezés, isoform- és alternatív splicing elemzések, illetve új transzkriptumok felismerése.

Kiemelt alkalmazások közé tartozik a génexpressziós profilok létrehozása betegségekben vagy gyógyszerreakciókban, útvonal- és funkcionális elemzések, biomarker- és célpont-kutatások, valamint a single-cell transzkriptomika, amely sejtkomponensek közötti heterogenitást tár fel. Kihívások közé tartozik a technikai torzítások, a batcheszerű hatások, a mélység és annotációs integritás, valamint a megfelelő statisztikai és bioinformatikai szakértelem szükségessége. A rendelkezésre álló adatok gyakran nyílt törzseken is megosztásra kerülnek a reprodukálhatóság érdekében.