Программа CMU точнее собирает РНК-транскрипты

Вычислительные биологи из Университета Карнеги — Меллон разработали более точный вычислительный метод для реконструкции полных нуклеотидных последовательностей продуктов РНК в клетках, называемых транскриптами, которые преобразуют информацию гена в белки или другие продукты гена.

Их программа Scallop поможет учёным построить более полную библиотеку РНК-транскриптов и лучше понять регуляцию экспрессии генов.

Статья о Scallop, написанная Карлом Кингсфордом, адъюнкт-профессором вычислительной биологии, и Минфу Шао, сотрудником программы Lane в Департаменте вычислительной биологии Школы компьютерных наук, опубликована онлайн в журнале Nature Biotechnology.

Scallop — это так называемый сборщик транскриптов. Он берёт фрагменты последовательностей РНК, называемые ридами, которые производятся технологиями высокопроизводительного секвенирования РНК (RNA-seq), и собирает их обратно, как кусочки пазла, чтобы реконструировать полные РНК-транскрипты.

«Существует много существующих сборщиков, — сказал Шао, — но эти существующие методы всё ещё недостаточно точны».

По сравнению с двумя ведущими сборщиками, StringTie и TransComb, Scallop на 34,5% и 36,3% точнее для транскриптов, состоящих из нескольких экзонов — субъединиц гена, кодирующих часть продукта гена.

Как и другие сборщики на основе референсного генома, Scallop начинает с построения графа для организации ридов, сопоставленных с соответствующими участками ДНК гена. Однако существует множество альтернативных путей соединения ридов, поэтому легко допустить ошибки. Scallop повышает свои шансы, используя новый алгоритм, чтобы в полной мере использовать информацию от ридов, охватывающих несколько экзонов, чтобы направить его по правильным путям сборки.

Scallop особенно хорошо справляется со сборкой менее обильных РНК-транскриптов, повышая точность по сравнению с StringTie и TransComb на 67,5% и 52,3% соответственно.

Исследователи уже выпустили Scallop в качестве открытого программного обеспечения в репозитории GitHub.

«У нас уже было более 100 загрузок, и, судя по полученным отзывам, люди действительно его используют, — сказал Шао. — Мы ожидаем больше пользователей теперь, когда наша статья вышла».