RNA测序数据分析

为生物学家设计的便捷、用户友好的RNA测序软件工具

直观的RNA测序数据分析

曾经专属于生物信息学专家的领域,如今RNA测序(RNA-Seq)数据分析比以往任何时候都更加便捷。Illumina提供一键式RNA-Seq软件解决方案,采用为生物学家设计的直观用户界面。

这些用户友好的工具支持广泛的新一代测序(NGS)研究,从基因表达分析到全RNA表达谱分析等。

Close up clip of the back of two female scientists discussing results on the monitor of a NextSeq 1000/2000 sequencer, one woman explaining while the other nods.

热门RNA测序数据分析应用

我们的RNA测序数据分析解决方案支持广泛的应用,包括差异基因表达、转录组分析等,帮助生物学家最大化其基因表达研究的发现能力。探索热门RNA测序数据分析应用。

转录本定量

转录本定量,或称基因表达谱分析,是RNA测序分析的常用应用。通过将测序读段比对到参考基因组,定量工具可提供跨样本、条件或细胞类型的转录本表达水平。这些表达谱通常用作进一步分析的基础,包括生物标志物发现、通路富集和差异表达分析。

差异基因表达分析

在二级分析过程中,差异基因表达分析测量一组基因或RNA转录本中标准化读段计数数据的差异,以量化不同实验组之间表达水平的变化。这些数据可与表型信息、功能基因组学的生物学知识或其他数据源结合,帮助研究人员理解二级分析结果的更广泛影响。

基因融合检测

识别由易位、缺失或染色体倒位形成的融合基因。识别这些融合基因使研究人员能够深入了解基因组不稳定性,并理解这些基因在疾病机制中的作用,特别是在癌症中。

RNA测序数据分析:关键考量与解决方案

了解集成、可及的基因表达和调控数据分析解决方案,为研究人员提供贯穿整个信息学工作流程的支持,从实验室和样本管理到洞察生成。

使用Illumina工具进行RNA测序数据分析的优势

RNA测序数据可以快速、安全地传输、存储和分析于Illumina Connected Analytics或BaseSpace Sequence Hub——Illumina云计算平台。两个平台均提供云端DRAGEN二级分析,实现对RNA测序和其他NGS数据的准确、快速分析。

DRAGEN二级分析采用无损基因组数据压缩技术,可将数据存储占用减少多达5倍,同时保持数据完整性。Illumina Connected Multiomics提供用户友好的RNA测序和多组学数据分析与可视化,并支持DRAGEN二级分析或精选第三方平台的输入文件,实现最大灵活性。了解更多关于:

DRAGEN 二级分析

Illumina Connected Analytics

BaseSpace Sequence Hub

Illumina Connected Multiomics

我们的RNA测序分析工具:

  • 任何研究人员均可使用,无论生物信息学经验如何
  • 专家优选的RNA测序软件工具套件,由Illumina开发或优化,或来自不断壮大的第三方应用提供商生态系统
  • 设计支持常见转录组研究,从基因表达定量到新型转录本检测、编码单核苷酸多态性(cSNPs)、基因融合等
  • 适用于人、小鼠和大鼠的RNA测序分析(部分应用支持更多物种)
  • 兼容所有Illumina测序系统

RNA-Seq 数据解读

数据分析完成后,可轻松将结果传输至 Correlation Engine 进行功能注释,以理解基因表达变化的生物学效应。该组学研究数据库和工具套件包含数千项公共研究的数据集,为生物学解读提供参考。所有信息均经过人工整理和标准化处理,赋予数据更强的分析能力,帮助研究人员按组织、疾病、化合物和/或遗传扰动等维度定义关联性。

Correlation Engine 的常见应用包括:将 RNA-Seq 研究的差异基因表达数据与疾病关联相连接,以及可视化相关基因和 miRNA 靶点。

对于多组学研究,Illumina Connected Multiomics 提供强大且可扩展的分析环境,用于解读和可视化转录组学、表观遗传学及其他组学数据。该软件整合单细胞 RNA-Seq、空间转录组学、蛋白质组学、甲基化数据等多种数据类型。了解更多:

Correlation Engine

Illumina Connected Multiomics

提供生物学背景

了解 Correlation Engine 如何帮助匹兹堡大学研究人员理解基因上调和下调、基因功能、药物活性及其他机制,并为其研究成果提供发表和申请基金所需的背景支撑。

Profile view of a female scientist looking at a screen and typing on a keyboard of a laptop; located in a lab office with printed reports on the table, a microscope, another scientist, and other monitors blurry in the background.

核心实验室使用 BaseSpace Sequence Hub 分析 mRNA-Seq 数据

不列颠哥伦比亚大学生物医学工程学院(SBME)测序核心平台(原 BRC-Seq)采用 BaseSpace Sequence Hub 进行数据分析和共享。其研究常涉及 mRNA 测序数据分析,以评估不同实验处理对转录组的影响。BaseSpace 工作流程帮助实验室追踪样本并向客户交付高质量的测序数据。

常见工作流程的 RNA-Seq 数据示例

查看样本数据集

在 BaseSpace Sequence Hub 中查看各种 RNA-Seq 方法的样本数据集,或测试 BaseSpace 应用程序并交互式评估结果。

请注意,访问 BaseSpace Sequence Hub 和查看特定数据集需要客户登录。

了解更多关于 BaseSpace Sequence Hub

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RNA-Seq 数据分析常见问题解答

RNA-Seq 数据分析的主要目标是识别差异基因表达和共调控基因,并将原始测序读段转化为生物学洞察。RNA-Seq 研究常用的材料来源包括分选细胞、全组织匀浆和体外培养细胞。

RNA-Seq 的重要性在于它为转录组提供了定量的全基因组视角。数据分析架起了原始测序数据与可操作的生物学洞察之间的桥梁,使研究人员能够理解基因表达在不同组织、条件和处理下的变化。2

访问我们的 RNA 测序页面 或观看我们的 RNA 测序入门网络研讨会 ,了解更多关于 RNA-Seq、文库制备试剂盒、输入量和数据质量建议的信息。

RNA-Seq 数据分析中的几个关键步骤通常用于确保将原始 RNA-Seq 读段转化为生物学洞察,例如识别差异表达基因。

RNA-Seq 数据分析的关键步骤包括:

  1. 质量控制和读段清洗: 使用 FastQC 等工具评估原始读段的测序问题,包括接头污染、读段质量,并去除低质量读段。
  2. 读段比对和定量: DRAGEN 二级分析软件 及其他相关工具将读段比对到参考基因组或转录组,并对基因或转录本表达进行定量。
  3. 数据预处理和标准化: 考虑文库大小,对计数进行标准化以校正偏差,从而比较不同样本间的基因表达。
  4. 差异表达(DE)分析和下游分析: 识别在不同样本或条件间表达具有统计学显著差异的基因,并通过通路富集分析和可视化解读生物学洞察。3

质量控制和修剪是 RNA-Seq 预处理中的重要步骤,其中质量控制用于检查原始读段是否存在问题(如测序错误),而修剪则用于去除低质量碱基和接头序列。这些步骤最终有助于提高读段比对准确性和下游分析的可靠性。4

Illumina DRAGEN Single Cell RNA 应用程序在功能上(读段比对、转录本计数、输出指标和细胞-基因矩阵分析指标)与 10X Genomics Cell Ranger 流程相似。两个流程的输出结果均可加载至 Illumina Connected Multiomics 进行下游分析。Cell Ranger 仅专用于 10X Genomics 数据。DRAGEN Single Cell RNA 应用程序可支持多种检测方法,不过我们已针对 Illumina Single Cell 3' RNA 制备试剂盒 优化了参数。

/ 结果

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无损基因组数据压缩

无损基因组数据压缩技术可将数据存储占用空间减少多达五倍,降低数据存储和传输成本。

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参考资料

  1. An S, Koh HH, Chang ES, et al. Unearthing novel fusions as therapeutic targets in solid tumors using targeted RNA sequencing. Front Oncol. 2022;12:892918. Published 2022 Aug 10. doi:10.3389/fonc.2022.892918
  2. Koch CM, Chiu SF, Akbarpour M, et al. A Beginner's Guide to Analysis of RNA Sequencing Data. Am J Respir Cell Mol Biol. 2018;59(2):145-157. doi:10.1165/rcmb.2017-0430TR
  3. Deshpande D, Chhugani K, Chang Y, et al. RNA-seq data science: From raw data to effective interpretation. Front Genet. 2023;14:997383. Published 2023 Mar 13. doi:10.3389/fgene.2023.997383
  4. Sheng Q, Vickers K, Zhao S, et al. Multi-perspective quality control of Illumina RNA sequencing data analysis. Brief Funct Genomics. 2017;16(4):194-204. doi:10.1093/bfgp/elw035