Este trabalho teve como objetivo avaliar a plataforma Galaxy na análise de dados de RNA-seq, uma metodologia de sequenciamento de transcritos (moléculas de RNAm) que utiliza as novas tecnologias de sequenciamento (NTS)

GIACHETTO, P. F.

NAGAI, L. A. E.

ZERLOTINI NETO, A.

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Utilização da plataforma Galaxy  na análise de dados de RNAseqLuis Augusto Eijy Nagai¹Poliana Fernanda Giachetto²Adhemar Zerlotini Neto2¹ Biotecnologia/UFSCar, eijynagai@hotmail.com2 Embrapa Informática Agropecuária, {poliana.giachetto,  adhemar.zerlotini}@embrapa.brGalaxy é uma plataforma baseada em web, open source, utilizada para a criação e execução de uma série de workflows em bioinformática (GIARDINE et al., 2005). Este trabalho teve como objetivo avaliar a pla-taforma Galaxy na análise de dados de RNA-seq, uma metodologia de sequenciamento de transcritos (moléculas de RNAm) que utiliza as novas tecnologias de sequenciamento (NTS). As NTS, responsáveis por uma revolução no campo das ciências genômicas, caracterizam-se pela gera-ção de um grande volume de dados, com custo bastante reduzido quando comparadas à metodologia convencional de sequenciamento. Apesar das inúmeras vantagens, a análise dos dados gerados não é trivial, demandan-do elevada capacidade computacional e a utilização de ferramentas de bio-informática complexas, ainda em fase de consolidação. O projeto Galaxy integra uma série de ferramentas de bioinformática, incluindo o pipeline Tuxedo (TRAPNELL et al., 2012) para a análise de RNA-seq, que inclui os programas Bowtie, Tophat e Cufflinks. Nesse pipeline, o TopHat executa o alinhamento das sequencias geradas (reads) contra um genoma referência e o Cufflinks utiliza os arquivos do mapeamento para montar as reads em transcritos e para estimar o seu nível de expressão, baseado em um índice denominado FPKM (reads por kilobase, por milhão de reads mapeadas, do inglês, Fragments Per Kilobase of transcript per Million fragments ma-pped). O Cufflinks é uma ferramenta de análise de expressão diferencial que compara os índices FPKM dos diferentes tratamentos experimentais 176 Embrapa Informática Agropecuáriae identifica alterações significativas no nível de expressão dos transcritos entre os tratamentos, por meio de um rigoroso teste estatístico. A utilização desse pipeline tem mostrado grande aceitação pela comunidade científi-ca, o que pode ser observado por meio de uma série de estudos recentes de transcriptomas em humanos, plantas e animais (HUANG et al., 2012; REITZ e tal., 2012; ZHANG et al., 2012). Um vez obtidos os resultados da análise de expressão diferencial, o pacote do R CummeRbund os transfor-ma em gráficos e figuras prontas para a publicação. A plataforma Galaxy e o pipeline Tuxedo foram avaliados por meio da análise de 200Gb de da-dos, gerados pela plataforma Illumina de sequenciamento. Os dados foram obtidos a partir de 2 experimentos de RNA-seq distintos, com o objetivo de identificar genes diferencialmente expressos entre bovinos de diferen-tes raças, com características distintas de maciez da carne (carne dura x carne macia) e  entre caprinos, resistentes ou não, a parasitas gastroin-testinais. A utilização do pipeline em uma interface web intuitiva, permitiu a análise dos dados por pesquisadores da área biológica, sem conhecimento avançado em computação, em menos de 2 semanas. O projeto Galaxy possui uma comunidade colaborativa e em constante crescimento, com tutoriais disponíveis e fácil instalação em UNIX/Linux. Apesar da análise de RNA-seq gerar arquivos bastante grandes, a plataforma Galaxy permitiu uma fácil visualização dos dados por meio de um browser de visualização de dados genômicos e ferramentas de filtro de dados, que possibilitam a seleção e classificação destes. Concluindo, foram obtidos resultados satis-fatórios em um curto período de tempo, por não especialistas em computa-ção e com pouco treinamento em bioinformática. O workflow simplificado, juntamente com uma reduzida curva de aprendizado, são pontos relevan-tes, que podem motivar a utilização do Galaxy para a análise de RNA-seq por novos usuários.AgradecimentosEmbrapa Informática Agropecuária, Embrapa Pecuária Sul, Embrapa Caprinos e Ovinos.177Resumos: VIII Mostra de Estagiários e BolsistasReferênciasGIARDINE, B; RIEMER, C; HARDISON, R. C; BURHANS, R.; ELNITSKI, L.; SHAH, P.; ZHANG, Y. BLANKENBERG, D.; ALBERT, I.; TAYLOR, J.; MILLER, W.; KENT, W.J.;  NEKRUTENKO, A.. Galaxy: a platform for interactive large-scale genome analysis. Genome Research, v. 15, n. 10, p. 1451-1455, Oct. 2005.HUANG, W.; NADEEM, A.; ZHANG, B.; BARBAR, M.; SOLLER, M.; KNATLB, H. Characterization and comparison of the leukocyte transcriptomes of three cattle breeds. PLoS ONE, v. 7, n. 1, 2012. e30244. doi:10.1371/journal.pone.0030244 REITZ, MU; BISSUE, JK; ZOCHER, K.; ATTARD, A.; HÜCKHELHOVEN, R.; BECKER, K.; IMANI, J.; EICHMANN, R.; SCHÄFER, P. The subcellular localization of tubby-like proteins and participation in stress signaling and root colonization by the mutualist Piriformospora indica. Plant Physiology, v. 160, n. 1, p. 349-364, Sept. 2012.TRAPNELL, C.; ROBERTS, A.; GOFF, L.; PERTEA ,G.; KIM, D.; KELLEY, D. R.; PIMENTEL, H.; SALZBERG, S. L.; RINN, J. L.; PACHTER L. Differential gene and transcript expression analysis of RNA-seq experiments with TopHat and Cufflinks. Nature Protocols, v. 7, n. 3, p. 562-578, Mar. 2012.ZHANG, L. Q.; CHERANOVA, D.; GIBSON, M.; DING, S.; HERUTH, D. P.; FANG, D.; SHUI QING YE. RNA-seq reveals novel transcriptome of genes and their isoforms in human pulmonary microvascular endothelial cells treated with thrombin. PLoS ONE, v. 7, n. 2, 2012. e31229. DOI:10.1371/journal.pone.0031229. 

Utilização da plataforma Galaxy na análise de dados de RNAseq.

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