iDEP: интегрированное веб-приложение для анализа дифференциальной экспрессии и сигнальных путей по данным RNA-Seq

Предпосылки: RNA-seq широко используется для транскриптомного профилирования, однако биоинформатический анализ получаемых данных может быть трудоемким и сложным, особенно для биологов. Мы стремились упростить биоинформатический анализ данных на уровне генов путем разработки удобного интерактивного веб-приложения для исследовательского анализа данных, анализа дифференциальной экспрессии и сигнальных путей. Результаты: iDEP (integrated Differential Expression and Pathway analysis — интегрированный анализ дифференциальной экспрессии и сигнальных путей) обеспечивает бесшовное объединение 63 пакетов R/Bioconductor, 2 веб-сервисов, а также обширных баз данных аннотаций и сигнальных путей для 220 видов растений и животных. Воспроизводимость рабочего процесса обеспечивается загрузкой адаптированного кода R и соответствующих файлов сигнальных путей. В качестве примера мы проанализировали набор данных RNA-seq по легочным фибробластам с нокдауном Hoxa1 и выявили возможные роли SP1 и E2F1, а также их генов-мишеней, включая микроРНК, в блокировании перехода G1/S. В другом примере наш анализ показал, что в B-клетках мыши без функционального p53 ионизирующее излучение активирует путь MYC и его нижестоящие гены, участвующие в пролиферации клеток, биогенезе рибосом и метаболизме некодирующей РНК. В B-клетках дикого типа облучение индуцирует опосредованные p53 апоптоз и репарацию ДНК, одновременно подавляя гены-мишени MYC и E2F1, что приводит к остановке роста и клеточного цикла. iDEP помогает раскрыть многообразные функции p53 и возможное участие нескольких микроРНК, таких как miR-92a, miR-504 и miR-30a. В обоих примерах мы подтвердили известные молекулярные пути и сформулировали новые проверяемые гипотезы. Выводы: сочетание широкого набора аналитических возможностей с обширными базами данных аннотаций позволяет iDEP (http://ge-lab.org/idep/) помочь биологам легко преобразовывать транскриптомные и протеомные данные в практически применимые выводы.