Gambaran Umum

Perakitan transkriptom adalah rekonstruksi komputasional sekuens transkrip yang diekspresikan dari bacaan RNA-seq, dilakukan dengan atau tanpa genom referensi. Untuk organisme yang tidak memiliki genom tersekuensing, perakitan transkriptom de novo adalah satu-satunya pilihan, memberikan pandangan pertama tentang potensi pengkodean suatu organisme. Bahkan ketika genom referensi tersedia, perakitan transkriptom dapat menangkap isoform baru, transkrip fusi, dan sekuens dari daerah genom yang tidak terakit dengan baik. Transkriptom yang dirakit berfungsi sebagai fondasi untuk analisis hilir termasuk kuantifikasi ekspresi, anotasi fungsional, dan studi komparatif.

Metode

Perakitan transkriptom de novo menggunakan algoritma perakitan yang dirancang untuk liputan tidak merata dan penyambungan alternatif. Alat populer meliputi Trinity, yang menggunakan pendekatan graf de Bruijn dengan beberapa ukuran k-mer; rnaSPAdes, yang diadaptasi dari perakitan genom; dan SOAPdenovo-Trans. Alat-alat ini merakit bacaan menjadi kontig yang mewakili fragmen transkrip, kemudian mengelompokkan kontig terkait ke dalam kelompok isoform dan menyelesaikan transkrip panjang penuh. Perakit berbasis referensi (StringTie, Cufflinks) memanfaatkan penyejajaran sadar-sambungan ke genom dan merakit bacaan yang tumpang tindih menjadi model transkrip. Metrik kualitas utama meliputi kelengkapan perakitan (skor BUSCO terhadap ortolog yang terkonservasi), panjang N50, dan jumlah transkrip panjang penuh yang diperoleh. Reduksi redundansi menggunakan CD-HIT atau Corset mengelompokkan transkrip yang sangat mirip.

Aplikasi

Perakitan transkriptom memungkinkan penemuan gen pada organisme non-model, dari tanaman pertanian hingga spesies laut yang kurang dieksplorasi. Ini mengidentifikasi gen yang diekspresikan secara diferensial, isoform spesifik jaringan, dan transkrip fusi pada kanker. Teknik ini penting ketika data RNA sequencing berasal dari organisme tanpa referensi, dan terintegrasi dalam dengan alur kerja next-generation sequencing. Transkriptom yang dirakit juga berkontribusi pada studi evolusioner dengan memungkinkan perbandingan antar spesies dari RNA structure and types. Seiring membaiknya sekuensing baca panjang (Iso-Seq, Oxford Nanopore), strategi perakitan hibrida yang menggabungkan bacaan pendek dan panjang menghasilkan transkriptom yang lebih lengkap dan akurat dari sebelumnya.