Evaluation of Bioinformatics Algorithms Used to Determine Intron Retention in RNA-Sequence Data


Aksel E. G., Eldem V., Zararsız G.

6. Uluslararası ve 23. Ulusal Biyoistatistik Kongresi, Ankara, Turkey, 26 - 28 October 2022, pp.29

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: Ankara
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.29
  • Erciyes University Affiliated: Yes

Abstract

Amaç: Alternatif ekleme tiplerinden biri olan intron tutulumu (intron retention, IR), bir intron pre-mRNA’ya kopyalandığında ve son mRNA'da kaldığında meydana gelir. İntron tutulumunun güvenilir bir şekilde ölçülmesi zor olduğu için genellikle ihmal edilen bir alternatif ekleme sınıfını oluşturur. Biyoinformatik algoritma araçları ile intron tutulumunun tespitinde karşılaşılabilecek birçok karıştırıcı faktör bulunmaktadır. Dolayısıyla IR'nin belirlenmesi için bu faktörlerin tespiti önemlidir. Bu çalışmada RNA-dizileme verilerinde intron tutulumunun belirlenmesinde kullanılan algoritmalar sunulacaktır. Bunlardan bazıları; Mixture-of-isoforms model (MISO), Keep Me Around (KMA), IRFinder, Vast-tools, MAJIQ-SPEL, Whippet, Junction usage model (JUM), IntEREst, IREAD, IRFinder-S algoritmalarıdır. Ayrıca post-kovid ve kontrol hastalarının Periferal tek çekirdekli kan hücrelerine (Peripheral Blood Mononuclear Cells, PBMC) ait 3’er örnek RNA-dizi verilerinin IRFinder-S algoritmasında yapılacak intron tutulumu analizi ile örneklendirilmesi planlanmıştır.

Yöntem: Post-kovid ve kontrol hastalarının PBMC’lerine ait RNA-dizileme verileri paired-end, fastq formatında elde edilmiştir. Analizler için Linux tabanlı sanal sunucuda Python 3.9 programlama dili ile çalışılmıştır. Referans genom olarak insan genomuna ait GRChg38, STAR programı ile indekslenmiştir. Genomik indexleme sonrası IRFinder-S programı kullanılarak RNA-dizileme verileri referans genoma hizalanarak tutulan intronların sayısal verileri elde edilmiştir. Kontrol ve post kovid PBMC RNA-dizilerinde intron tutulumuna ilişkin elde edilen sayısal verilerin istatistiksel anlamlılığı DESeq2 paketi ile belirlenmiştir.

Bulgular: Elde edilen bulgulara göre post-kovid ve kontrol PBMC’lerine ait belirli genlerde intron tutulumu oranının istatistiksel olarak anlamlı bulunduğu belirlenmiştir.

Sonuç: Özellikle hastalık, kanser türlerinin oluşum ve gelişim safhalarında intron tutulumu rolünün belirlenmesinde bahsi geçen algoritmaların tanınması, kullanımı ve yaygınlaştırılması hastalık ve kanser oluşum yolağının belirlenmesinde önem arz etmektedir.