單細胞轉錄組測序資料的可變剪接(alternative splicing)分析方法總結

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可變剪接（alternative splicing）

，在真核生物中是一種非常基本的生物學事件。即基因轉錄後，先產生初始RNA或稱作RNA前體，然後再透過可變剪接方式，選擇性的把不同的外顯子進行重連，從而產生不同的剪接異構體（isoform）。這種方式，使得一個基因可產生多個不同的轉錄本，這些轉錄本分別在細胞/個體分化發育的不同階段，在不同的組織中有各自特異的表達和功能，從而極大地豐富了編碼RNA和非編碼RNA種類和數量，進而增加了轉錄組和蛋白質組的複雜性。

可變剪接主要有以下五種常見的形式：

1、外顯子跳躍

，英文Exon Skipping， 或者叫做cassette exon；

2、內含子保留

，英文Intron Retention；

3、互斥外顯子

，英文Mutually Exclusive Exons；

4、外顯子5’端的選擇性剪接

，Alternative 5’ splice site，A5SS

5、外顯子3’端的選擇性剪接

，Alternative 3’ splice site，A3SS

具體如下圖所示：

五種不同型別的可變剪接形式（Dlamini et al. Journal of Molecular Endocrinology, 2017）

因為單細胞轉錄組測序（single-cell RNA-seq）目前還有一定的技術侷限性，所以其資料中通常含有較高的噪音。傳統針對多細胞轉錄組測序資料開發的可變剪接分析軟體，因主要考慮了多細胞測序資料的特點，所以可能不完全適用於單細胞轉錄組測序資料（更多精彩請關注微信公眾號：AIPuFuBio）。

目前，已經有一些專門針對單細胞測序資料開發的可變剪接分析軟體，主要如下圖所示：

目前比較流行的單細胞測序資料可變剪接分析軟體(Chen et al. Frontiers in Genetics, 2019)

不同可變剪接分析軟體的效能比較

（Huang et al。 Genome Biology， 2017）。Bulk是指傳統的多細胞轉錄組測序。

筆者建議，大家儘量選用專門針對單細胞轉錄組測序資料開發的可變剪接分析軟體，儘量避免使用針對多細胞轉錄組測序資料開發的可變剪接分析軟體。

（更多經典，可見大型免費綜合生物資訊學資源和工具平臺AIPuFu：http://www.aipufu.com，微信公眾號：AIPuFuBio）。

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參考文獻：

Dlamini et al。 Abnormalities in alternative splicing in diabetes： therapeutic targets，Journal of Molecular Endocrinology， 2017

Chen et al。 Single-Cell RNA-Seq Technologies and Related Computational Data Analysis，Frontiers in Genetics， 2019

Huang et al。 BRIE： transcriptome-wide splicing quantification in single cells，Genome Biology， 2017