これまではバイオインフォマティクス専門家の領域とされてきたRNAシーケンス（RNA-Seq）データ解析が、より手軽に利用できるようになりました。イルミナは、生物学者向けに設計された直感的なユーザーインターフェースから、ボタン操作で実行できるRNA-Seqソフトウェアソリューションを提供しています。
こうした使いやすいツールにより、遺伝子発現解析からトータルRNA発現プロファイリングまで、幅広い次世代シーケンサー（NGS）研究をサポートします。
イルミナのRNA-Seqデータ解析ソリューションは、差次的遺伝子発現、トランスクリプトームプロファイリングなど、幅広いアプリケーションに対応し、生物学者が遺伝子発現研究の発見力を最大限に引き出せるよう支援します。一般的なRNA-Seqデータ解析アプリケーションをご覧ください。
転写産物の定量あるいは遺伝子発現プロファイリングは、広く用いられているRNA-Seq解析アプリケーションの１つです。定量化ツールは、シーケンスリードをリファレンスゲノムにアラインし、サンプル、条件、または細胞タイプにわたる転写産物の発現レベルを算出します。これらの発現プロファイルは、バイオマーカーの発見、パスウェイエンリッチメント、発現差異など、さらなる解析の基盤として広く活用されています。
二次解析では、差次的遺伝子発現解析により、遺伝子またはRNA転写産物群におけるノーマライズされたリードカウントデータの差を測定し、実験グループ間の発現レベルの変化を定量化します。このデータは、表現型情報や機能的ゲノミクスからの生物学的知見、さらにはその他のデータソースと組み合わせることで、二次解析結果のより広範な影響を理解するのに役立ちます。
転座、欠失、または染色体逆位の結果として形成されるハイブリッド遺伝子を同定します。これらのハイブリッド遺伝子の同定により、ゲノムの不安定性に関する洞察が得られるとともに、特にがんの疾患メカニズムにおいて、これらの遺伝子が果たす役割への理解が深まります。1
ラボとサンプルの管理から洞察の創出に至るまで、インフォマティクスワークフロー全体を通じて研究者を支援する、使いやすい統合型の遺伝子発現および制御データ解析ソリューションをご紹介します。
RNA-Seqデータは、イルミナのクラウドコンピューティングプラットフォームであるIllumina Connected AnalyticsまたはBaseSpace Sequence Hubを用いて、迅速かつ安全に転送、保存、解析することができます。いずれののプラットフォームでも、クラウド上でDRAGEN二次解析にアクセスでき、RNA-Seqやその他のNGSデータを高精度かつ超高速で解析可能です。
DRAGEN二次解析は、ロスレスゲノムデータ圧縮により、データの完全性を維持したままデータストレージ使用量を最大5分の1まで削減します。さらに、Illumina Connected Multiomicsは、RNA-Seqおよびマルチオミクスデータの使いやすい解析と可視化を提供し、DRAGEN二次解析や一部のサードパーティプラットフォームからの入力ファイルにも対応することで、高い柔軟性を実現します。詳細はこちらをご覧ください：
イルミナのRNA-Seq解析ツール：
RNA-Seq解析のパイプラインが頻繁に引用されていることからも分かるように、これらのソフトウェアツールおよびアプリは、幅広いトランスクリプトームデータ解析のニーズに対応しています。
RNA-Seq実験で得られたデータの解析および解釈の方法については、こちらのリソースおよび技術的なヒントをご参照ください。
シーケンスデータ解析のご紹介
本シーケンスデータ解析入門ビデオでは、実験デザイン、RNA-Seqデータ解析、バリアントコーリング、de novoアセンブルについてのイルミナ専門家チームの解説を通じて、バイオインフォマティクス解析における重要な概念を学ぶことができます。
Matteo Luberti（Sr. Bioinformatics Applications Scientist、イルミナ）が、バルクRNA-Seq解析プロセスのはじめから終わりまで解説する本ウェビナーでは、シンプルなポイント＆クリック操作で各解析ステップを実行する方法をご紹介します。
Illumina Connected Multiomicsによる空間データ解析
Illumina Connected Multiomicsを用いた空間データ解析のエンドツーエンドの流れについて、イルミナの技術専門家が解説します。
シングルセルトランスクリプトミクスデータの解析方法
Illumina Connected Multiomicsの特徴に加え、シングルセルトランスクリプトミクスデータを解析し、生物学的洞察の可能性を解き放つステップについて、イルミナの専門家が解説します。
データ解析後は、結果をCorrelation Engineに送信して機能アノテーションを行い、遺伝子発現変化の生物学的影響を理解することが可能です。本オミクス研究データベースと一連のツールには、数千に及ぶ公開研究からのデータセットが含まれており、生物学的解釈を支援します。キュレーションおよび正規化された情報は、組織、疾患、化合物、遺伝子の摂動ごとの関連性を定義する際に役立ち、データにさらなる価値をもたらします。
Correlation Engineの主なアプリケーションには、RNA-Seq研究からの差分遺伝子発現データと疾患との関連付けや、相関遺伝子およびmiRNAターゲットの可視化などがあります。
マルチオミクス研究において、Illumina Connected Multiomicsは、トランスクリプトミクス、エピジェネティクス、その他のオミクスデータの解釈と可視化のための、強力でスケーラブルな解析環境を提供します。本ソフトウェアは、シングルセルRNA-Seq、空間トランスクリプトミクス、プロテオミクス、メチル化データなどを統合します。詳細はこちら：
遺伝子の発現上昇や抑制、遺伝子機能、薬剤活性、その他のメカニズムの解明において、ピッツバーグ大学の研究者がCorrelation Engineをどのように活用し、論文や助成金申請のために、研究成果を背景と関連付けて解釈するのに役立てているかをご覧ください。
ブリティッシュコロンビア大学School of Biomedical Engineering（SBME）Sequencing Core（旧BRC-Seq）では、データの解析と共有にBaseSpace Sequence Hubを使用しています。同大学での研究では、トランスクリプトームに対するさまざまな実験的処理の影響を評価する際に、メッセンジャーRNA（mRNA）シーケンスデータの解析が必要となることが多くあります。BaseSpaceワークフローは、ラボでのサンプルの追跡を可能にし、クオリティの高いシーケンスデータを顧客に提供するのに役立ちます。
BaseSpace Sequence Hubでは、さまざまなRNA-Seq手法に対応したサンプルデータセットを確認できるほか、BaseSpaceアプリを試用し、結果をインタラクティブに評価することが可能です。
BaseSpace Sequence Hubへのアクセスや特定のデータセットの閲覧には、ログインが必要ですのでご注意ください。
RNA-Seqデータ解析の主な目的は、差次的遺伝子発現と共制御遺伝子を同定し、生シーケンスリードを生物学的洞察に変換することです。RNA-Seq研究に一般的に使用される材料の供給源には、選別細胞、全組織ホモジネート、およびin vitroで培養された細胞が含まれます。
RNA-Seqは、トランスクリプトームの定量的かつゲノムワイドなビューを提供するので重要です。データ解析は、生のシーケンスデータを実用的な生物学的洞察に結び付け、研究者が組織、状態、治療全体で遺伝子発現がどのように変化するかを理解できるようにします。2
RNA-Seq、ライブラリー調製キット、インプット量、データ品質の推奨事項の詳細については、RNAシーケンスページをご覧いただくか、「RNAシーケンスのご紹介」ウェビナーをご覧ください。
RNA-Seqデータ解析におけるいくつかの重要なステップは、生のRNA-Seqリードが生物学的洞察に変換されることを確実にするために一般的に使用されます。例えば、発現差のある遺伝子の同定などです。
RNA-Seqデータ解析の主なステップは以下のとおりです。
品質管理とトリミングは、RNA-Seq前処理の重要なステップです。品質管理（QC）はシーケンスエラーなどの問題がないか未処理のリードをチェックし、トリミングによって低品質の塩基やアダプターシーケンスを除去します。これらのステップは、最終的にリードアライメントの精度と信頼性の高いダウンストリーム解析の向上に役立ちます。4
Illumina DRAGEN Single Cell RNAアプリは、機能（リードアライメント、転写物カウント、出力メトリクス、およびセルバイ遺伝子マトリックス解析メトリクス）の点で10X Genomics Cell Rangerパイプラインに似ています。両方のパイプラインからのアウトプットは、下流解析のためにIllumina Connected Multiomicsにロードできます。Cell Rangerは10X Genomicsデータ専用です。DRAGEN Single Cell RNAアプリは複数のアッセイをサポートできますが、Illumina Single Cell 3′ RNA prep kit用に最適化されたパラメーターがあります。
ロスレスゲノムデータ圧縮テクノロジーは、データストレージのフットプリントを5分の1にまで圧縮し、データの保存と転送のコストを削減します。
NextSeq 1000およびNextSeq 2000システムのアプリケーション
mRNA-SeqからシングルセルRNA-Seq、ターゲット濃縮など、幅広いアプリケーションに使用できるベンチトップ型シーケンスシステムです。
RNAシーケンスデータ解析のソリューションの詳細については、お気軽にご相談ください。
