在上一期《三代测序100问》中,我们详细探讨了经典工具StringTie如何在三代全长转录组分析中大展身手,特别是结合Minimap2进行比对后的组装和定量。然而,正如李老师最近被问到的一个常见疑问:“有没有更简便的工具呢?比如只需一行命令,就能从头到尾实现比对、组装和表达定量?” 答案是肯定的。今天,我们就来介绍一款这样的“利器”,它以高效和用户友好著称,为三代全长转录组分析注入了更多便利。
这款工具的主角,是2023年发表于《Nature Biotechnology》上的IsoQuant。它专为利用长读长序列准确重构转录本而设计,无论在有参考基因组注释还是无参条件下,都能高效工作,并同时完成表达定量。更值得一提的是,IsoQuant兼容PacBio和ONT平台的原始数据,这使其在三代转录组研究中脱颖而出。
IsoQuant的最大亮点在于其极致的简便性,对初学者而言尤为友好。首先,安装过程极为高效:作者提供了Conda一键安装选项,一旦安装完毕,即可直接调用。其默认比对软件便是我们熟悉的Minimap2,这进一步降低了学习曲线。
其次,IsoQuant的操作堪称“一键式”:只需一行命令,就能从质控后的FASTQ文件直达最终的表达矩阵结果,省去了诸多中间手动步骤。具体而言,用户仅需提供以下关键参数:参考基因组文件、基因组注释文件、样本的FASTQ文件、测序平台类型(PacBio或ONT),以及结果输出路径。命令形式简洁明了,例如:
isoquant.py --reference <genome.fa> --annotation <annotation.gtf> --fastq <sample.fastq> --data_type <pacbio|ont> --outdir <output_dir>
这一设计大大简化了工作流,让研究者能更专注于生物学解读而非技术细节。
如果提供了参考基因组注释文件,IsoQuant的主要输出包括已知基因和转录本的计数(count)和TPM(Transcripts Per Million)表达矩阵,以及新鉴定转录本的表达矩阵。这些结果不仅覆盖了标准定量指标,还突出了IsoQuant在发现新型Isoform方面的优势,为下游的差异表达分析或功能注释提供了坚实基础。
IsoQuant的可靠性并非空谈。去年,两篇高影响力文章——一篇发表于《Nature Communications》,另一篇发表于《Nature Methods》——均对全长转录组定性和定量工具进行了全面评测。结果显示,IsoQuant在所有参与评测的软件中表现最佳,特别是在准确重构转录本结构和定量低丰度Isoform方面的优异性能,让研究者们可以放心采用。
值得特别强调的是,IsoQuant的默认输入假设转录本序列带有Poly(A)尾。因此,在数据质控阶段,务必避免裁切掉Poly(A)尾序列,以确保工具能正确识别和处理全长信息。这一细节虽小,却直接影响分析的完整性。
总之,IsoQuant以其一键操作的便捷性和顶尖的性能,为三代全长转录组分析提供了理想解决方案。它不仅简化了从比对到定量的全流程,还在权威评测中证明了其卓越价值。希望今天的分享,能激发您在转录本水平上挖掘更多调控机制!好了,今天的分享就到这里,大家赶紧去尝试一下吧,我们下期见!