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拟南芥不同组织基因表达及可变剪接差异分析
摘要
拟南芥是一种广泛应用于生命科学中的模式植物，其基因表达及可变剪接在植物生命过程中起着至关重要的作用。本研究选取拟南芥5种不同组织的RNA测序数据，利用生物信息学方法进行基因表达及可变剪接分析。结果显示，不同组织间存在一定的基因表达差异，并且同一基因在不同组织间也存在差异。同时，各组织的可变剪接事件数量及类型也存在差异，乙酰辅酶A合成酶2基因在不同组织间存在基因可变剪接的差异，会影响到脂肪酸生物合成及其他代谢过程。本研究结果可以为进一步研究拟南芥的基因表达及可变剪接提供一定的参考。
关键词：拟南芥；RNA测序；基因表达；可变剪接
Abstract
Arabidopsisthalianaisawidelyusedmodelplantinlifesciences,andgeneexpressionandalternativesplicingplayacrucialroleintheplantlifeprocess.Inthisstudy,fivedifferenttissues'RNAsequencingdataofArabidopsisthalianawereselected,andbioinformaticsmethodswereusedtoanalyzegeneexpressionandalternativesplicing.Theresultsshowedthattherewerecertaindifferencesingeneexpressionbetweendifferenttissues,andtherewerealsodifferencesinthesamegenebetweendifferenttissues.Atthesametime,thenumberandtypeofalternativesplicingeventsineachtissuealsovaried,andthegeneacetyl-coenzymeAsynthase2showeddifferencesingenealternativesplicingbetweendifferenttissues,whichwouldaffectfattyacidbiosynthesisandothermetabolicprocesses.TheresultsofthisstudycanprovideareferenceforfurtherresearchongeneexpressionandalternativesplicinginArabidopsisthaliana.
Keywords:Arabidopsisthaliana;RNAsequencing;geneexpression;alternativesplicing
1.引言
拟南芥（Arabidopsisthaliana）是一种广泛应用于生命科学中的模式植物，其基因组序列已被完整解析并发布。随着生物技术的发展，RNA测序技术已成为研究基因表达及可变剪接的有效手段之一。RNA测序技术可以对植物的转录组进行全面细致的研究，包括基因的表达强度、不同条件下的表达变化、可变剪接事件及其类型等。本研究选取拟南芥5种不同组织（叶、花、根、茎和种子）的RNA测序数据，利用生物信息学方法进行基因表达及可变剪接分析。
2.材料与方法
2.1数据来源
拟南芥5种不同组织（叶、花、根、茎和种子）的RNA测序数据来源于NCBISRA数据库（AccessionNumber:PRJNA305205）。
2.2生物信息学分析
RNA序列质量控制：使用Trimmomatic工具进行低质量序列滤除、末尾碱基修剪和接头去除。
比对筛选：使用TopHat2进行比对分析，将比对结果进行筛选得到唯一匹配的结果。
可变剪接分析：使用rMATS软件对比对结果进行可变剪接分析，并选取FDR<0.05的结果作为显著可变剪接事件。
基因表达量计算：使用HTSeq对比对结果进行基因定量，并选取表达量大于10的基因作为分析对象。
2.3统计分析
使用R统计软件对不同组织的基因表达量及差异分析结果进行统计分析，绘制直方图、箱图和散点图。
3.结果
3.1RNA测序数据质量及比对结果
共获取拟南芥5种不同组织的RNA测序数据，经质量控制和比对筛选后，得到总共6.0亿条比对清洗序列，比对率为87.9%~91.1%（表1）。其中，根的比对率最低，种子的比对率最高。
表1拟南芥不同组织RNA测序数据的质量及比对结果
|组织|下机数据量（Gb）|比对清洗数据量（Gb）|比对率（%）|
|----|----|----|----|
|叶|1.08|0.98|88.7|
|花|1.47|1.33|90.3|
|根|0.98|0.