转录组讲师带你读文献(8)-RNA-Seq与表观组学结合

2021-05-27 15:53:08 浏览数 (2)

我在我在04-转录组笔记推文任务列表(半年期)里面安排了6个经典综述和10篇转录组应用文献给大家,可惜愿意沉下心了认真苦学的并不多。(https://share.mubu.com/doc/14uneHKvPg)

所以安排转录组讲师给大家做一下领读:

下面是转录组讲师的投稿

文章信息
  • 标题:Sex-specific adipose tissue imprinting of regulatory T cells
  • 标题:调节性T细胞的性别特异性脂肪组织印迹
  • 发表时间及杂志:Nature,Published online: 26 February 2020
  • 通讯作者:Ajithkumar Vasanthakumar和 Axel Kallies
  • 通讯作者单位:1 墨尔本大学彼得·多尔蒂感染与免疫研究所微生物与免疫学系;2 墨尔本沃尔特和伊丽莎霍尔医学研究所
数据和方法

测序数据:GSE121838

  • RNA-seq:GSE121836
  • ATAC-seq:GSE121837
RNA-Seq 和分析
  • 测序平台:an Illumina NextSeq 500,75 bps,双端
  • 参考基因组:GRCm38/mm10,注释文件:NCBI RefSeq mouse genes
  • 比对:Subread aligner
  • 定量:featureCounts
  • 过滤条件:Genes that failed to achieve a CPM (counts per million mapped reads) value of 0.5 in at least 2 libraries were excluded from downstream analysis
  • 标准化及差异分析:limma
  • 筛选阈值:FDR<0.1和 FC >1.2

数据样本类别:

  • 8个tissue: spleen脾,Treg cells
  • 4个tissue: Subcutaneous adipose tissue皮下脂肪组织,Adipose tissue
  • 33个tissue: Visceral adipose tissue内脏脂肪组织
    • 4个Adipocytes脂肪细胞
    • 6个Adipose tissue
    • 4个CD4 T cells
    • 4个ILC2
    • 8个Stromal cells基质细胞
    • 7个Treg cells调节性T细胞
  • 19个female和26个male
ATAC-seq 和分析
  • 测序平台:NextSeq 500 sequencer,75 bps,双端
  • 比对:GRCm38/mm10,Subread
  • 筛选条件:Only uniquely mapped reads were retained
  • ATAC peaks:Homer (v.4.9),a FDR cut-off of 10^-5^
  • peak注释:annotated by assigning them to the nearest gene
  • 识别差异区域:FDR < 0.2

数据样本类别:

  • 2个female和6个male
  • 2个Spleen:Treg cells
  • 6个Visceral adipose tissue:
    • 2个Treg cells
    • 2个CD4 T cells
ChIP–seq analysis
  • 比对:GRCm38/mm10,Subread aligner
  • peaks识别:Homer (v.4.9),FDR cutoff of 10-4
  • 注释:Peaks were assigned to their nearest gene
  • ATAC-seq和ChIP–seq联合:Overlapping peaks at least 1 bp overlap
主要结果
1 Sex-specific VAT T~reg~ cell molecular profile(RNA-seq结果)

visceral adipose tissue,缩写为VAT:内脏脂肪组织

T~reg~ cell:调节性T细胞,介绍及功能可以参考:https://www.ahajournals.org/doi/full/10.1161/atvbaha.114.303568

1)首先是male的VAT中的T~reg~ cell VS spleen的T~reg~ cell ,FDR<0.1,FC>2,筛选到大约3000个差异表达基因。

转录组的标准分析,比较容易复现,基本上看我六年前的表达芯片的公共数据库挖掘系列推文即可;

  • 解读GEO数据存放规律及下载,一文就够
  • 解读SRA数据库规律一文就够
  • 从GEO数据库下载得到表达矩阵 一文就够
  • GSEA分析一文就够(单机版 R语言版)
  • 根据分组信息做差异分析- 这个一文不够的
  • 差异分析得到的结果注释一文就够

结果如下图:

2)female中的结果,只有305个显著差异表达的基因:

3)第三组差异比较:VAT Treg cells男性VS女性,有1100个差异表达基因。在男性中高表达的基因有:Il1rl1 (encoding ST2), Il10, Ccr2 and Klrg1;Pparg (required for VAT Treg cell differentiation20), Prdm1 (encoding BLIMP1, associated with effector Treg cell differentiation21) and Gata3在女性中高表达的有:Sell (encoding CD62L), Cxcr5, Stat1, Foxo1 and Tcf7。

splenic Treg cells男性VS女性,没有差异基因。

4)为了测试不同的转录谱的男性和女性的T~reg~细胞是否反映不同的染色质可及性,进行了ATAC-Seq分析。在VAT T~reg~中我们筛选到了3,833 loci有性别差异,这里面包括Il1rl1, Il10, Pparg and Klrg1,这几个基因也在VAT Treg cells的转录组层面性别差异中。

2 T~reg~ cell extrinsic sex-hormonal function

性激素是许多发育过程的中心,并在脂肪组织中富集

3 VAT inflammation recruits T~reg~ cells

1)男性(h图):VAT皮下脂肪组织 比 SV-AT内脏脂肪组织

2)皮下脂肪组织(i图):男性比女性,总共有1300多个差异表达基因,在雄鼠中高表达的有contribute to inflammation (Tnf, Ccl2 and Il1b) ,tissue fibrosis(Col6a5),prostaglandin metabolism (Hpgds)。

4 Sex hormones control IL-33^ ^ stromal cells
5 BLIMP1 controls VAT T~reg~ cell genes
总结

此文章应该是RNA-Seq与其他组学组合应用的一篇文章,如ATAC-Seq,ChIP–seq。

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