三代测序人物系列 | Angela N. Brooks

在做三代测序全长转录组分析工具调研时，记录一些和三代测序工作相关的实验室和PI，那就先从开发FLAIR软件的实验室开始吧！

Angela N. Brooks 教授

Brooks教授来自美国加利福尼亚大学圣克鲁斯分校（University of California，Santa Cruz， UCSC）巴斯金工程学院（Baskin School of Engineering）的生物分子工程系（Biomolecular Engineering），同时也是 UCSC 基因组学研究所 （Genomics Institute） 和 RNA分子生物学中心（Center for Molecular Biology of RNA）中的一员。该实验室致力于开发新的测序分析工具，专注于研究与癌症相关的RNA。

实验室主页：https://brookslab.soe.ucsc.edu/

Angela N. Brooks实验室成员

一、实验室研究方向

1、开发基于短读长和长度长RNA测序数据，用于识别和量化可变剪接的计算工具。

我们开发了一个名为JuncBASE（Junction Based Analysis of Alternative Splicing Events) 的工具，它最初在果蝇中用于识别受调控的可变剪接事件（Brooks等人，Genome Research 2011）。JuncBASE可以分析RNA测序数据中的变剪接事件，并整合未注释/新剪接的检测、分类和量化。我们正在开发另一个工具MESA，用于快速和大规模的分析短读RNA测序中的剪接事件。

我们还开发了一个名为 FLAIR（Full-Length Alternative Isoform Analysis of RNA）的计算工具，用于从长读RNA测序数据中产生可靠可信的转录本异构体（isoform)，用于对转录组本异构体（isoform）进行鉴定和定量。随着长读长RNA测序技术的普及，对于这种技术及其分析方法进行系统性评估的需求也在持续增长。我们参与了长读长RNA测序基因组注释评估项目（The Long-read RNA-seq Genome Annotation Assessment Project，LRGASP），致力于此类评估工作。目前，我们正在扩展FLAIR工具的功能，计划加入对转录本异构体的序列变异、RNA编辑和RNA修饰的检测分析，以及从长读长测序数据中识别复杂基因融合的能力。

2、癌症和其它疾病中的RNA改变

利用我们实验室以及其他开发者所开发的计算工具，目标是全面表征癌症肿瘤细胞的基因组相关转录组，以更深入地理解癌症的遗传学基础。我们特别关注癌症中RNA剪接的变化，尤其是由剪接因子突变，例如U2AF1和SF3B1，所引起的变化。

3、基因变异的表型分析

近期的癌症基因组测序研究已经识别出数百万个体细胞突变，但如何区分那些在肿瘤发展中起关键作用的突变与那些对基因功能无影响的“passenger”突变，仍然是一个巨大的挑战。即便是在临床意义重大的功能基因，例如EGFR，我们也很难判断罕见的体细胞变异是否真正影响了基因的功能。为了应对这一挑战，我们开发了一种高通量方法来实验性地测试基因变异的功能影响，称为基于表达的变异影响表型分析（expression-based variant impact phenotyping，eVIP），我们能够在没有任何基因功能先验知识的情况下区分有影响的突变和中性的、可能是“passenger”的突变。我们将这项工作扩展到eVIP2，并将其应用于识别受基因变异影响的特定信号通路。目前，我们正致力于将这一技术扩展到其他类型的基因变异研究中，包括剪接异构体等。

二、开发软件

1. eVIP

BrooksLabUCSC/eVIP2

eVIP（Expression variant impact phenotyping）软件是一种通过比较野生型与突变型开放阅读框（ORFs）导致的基因表达特征来预测突变功能影响的方法。

2. FLAIR

BrooksLabUCSC/flair

FLAIR（Full-Length Alternative Isoform analysis of RNA）用于长读长序列的比对校正、异构体判别和可变剪切分析。

3. JuncBASE

anbrooks/juncBASE

JuncBASE 用于从 RNA-Seq 数据中对可变剪切事件进行识别和分类。