美文网首页lncRNAceRNA
CPAT:转录本蛋白编码能力预测软件

CPAT:转录本蛋白编码能力预测软件

作者: 生信修炼手册 | 来源:发表于2019-02-19 10:40 被阅读4次

    欢迎关注”生信修炼手册”!

    随着高通量测序在lncRNA研究领域的应用, 越来越多的lncRNA被发现。对于转录组测序的数据而言,组装得到转录本之后,首先要做的就是区分蛋白编码和非蛋白编码的RNA。

    目前针对这一问题,有多种解决方案,基本可以分为以下两类

    1. alignment-based

    2. alignment-free

    第一种算法基于序列比对,可以较好的识别保守性较好的蛋白编码基因, 包括CPC,PhyloCSF等软件; 第二种算法不需要比对,而是通过coding和non-coding转录本的序列特征来进行区分,包括CNCI, CPAT, PLEK等。

    lncRNA在物种间的保守性较差,另外部分lncRNA的染色体位置和蛋白编码基因存在重叠,通过序列比对的方式来区分容易造成误判。除此之外,基于序列比对的软件,其运行速度相对较慢,所以采用第二种算法的软件综合效果更好。

    本文主要介绍CPAT的使用,网址如下

    http://lilab.research.bcm.edu/cpat/

    对于一个转录本而言,它是coding还是noncoding,  本质上是一个二分类问题,所以CPAT的开发者想到了通过逻辑回归来解决这个问题。该软件基于以下四个特征构建了逻辑回归模型来区分coding和noncoding

    1. open reading frame size

    2. open reading frame coverage

    3. Fickett TESTCODE statistic

    4. hexamer usage bias

    前两个因素都是针对开放阅读框定义的,第一个因素是开放阅读框的大小,第二个因素是开放阅读框占转录本总长度的比例,第三个因素基于序列的碱基组成和密码子分布进行定义,第四个因素基于序列中六聚体的频率进行定义。

    在论文中,针对以上4种特征,首先评估在coding和noncoding中的分布,图示如下

    可以看到,coding和noncoding形成了两个不同的峰,说明这4种特征在coding和noncoding之间确实存在差异。

    在论文中还通过ROC曲线评估了不同软件的性能,结果如下

    可以看到CPATCPC的效果是最好的。CPAT基于python编程语言开发,安装非常的简便,代码如下

    pip install CPAT

    该软件既可以在本地运行,也提供了在线版本。

    1. 在线版本

    在线版本的网址如下

    http://lilab.research.bcm.edu/cpat/

    可以直接输入fasta格式的序列,也可以输入bed格式的文件,此时需要指定对应的基因组版本,示意如下

    2. 本地版本

    本地版本对应的也有两种用法,输入bed文件的用法如下

    cpat.py -r /database/hg19.fa \
    -g mRNA_hg19.bed \
    -d dat/Human_logitModel.RData \
    -x  dat/Human_Hexamer.tsv \
    -o output.txt

    输入fasta文件的用法如下

    cpat.py -g transcript.fa \
    -d dat/Human_logitModel.RData \
    -x dat/Human_Hexamer.tsv \
    -o output.txt

    -d-x参数对应的文件为软件构建好的模型,位于软件的安装目录下。软件的输出结果如下所示

    最后一列给出了转录本的蛋白编码信息,yes代表该转录本为protein-coding转录本,no代表该转录本为noncoding转录本。

    ·end·

    —如果喜欢,快分享给你的朋友们吧—

    扫描关注微信号,更多精彩内容等着你!

    相关文章

      网友评论

        本文标题:CPAT:转录本蛋白编码能力预测软件

        本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/mrrxyqtx.html